水压驱动控制棒快速落棒冲击研究.pdfVIP

第47卷第4期 原 子 能 科 学 技 术 Vo1．47。NO．4 2013年4月 AtomicEnergyScienceandTechnology Apr．2013 水压驱动控制棒快速落棒冲击研究 宋 威，秦本科，薄涵亮 (清华大学 核能与新能源技术研究院 先进反应堆工程与安全教育部重点实验室，北京 100084) 摘要 ：控制棒水压驱动系统是 由清华大学核能与新能源技术研究院发明的一项新型驱动技术 。在快速 落棒过程 中，控制棒通过水力缓冲器进行缓冲 。进行了控制棒水力缓冲性能实验 ，得到快速落棒过程 中 控制棒 的关键缓冲性能参数 ；在实验结果基础上 ，运用达朗贝尔原理，将控制棒在冲击过程 中所受的最 大惯性力作为等效静载荷作用到控制棒上，利用有限元软件ABAQUS计算控制棒在最恶劣情况下的变 形和应力分布，将计算结果与实验结果比较，验证了用简化模型代替非线性瞬态动力学分析的可行性。 同时得到了控制棒在快速落棒冲击过程中不发生破坏的判据 ，为控制棒和水力缓冲器 的设计和优化奠 定了基础 。 关键词 ：水压驱动控制棒 ；快速落棒 ；冲击分析 中图分类号：TBl22 文献标志码 ：A 文章编号：1000—6931(2013)04—0588—05 doi：10．7538／yzk．2013．47．04．0588 ShockAnalysisonHydraulicDriveControlRodDuringScram SONGWei，QIN Ben—ke，BO Han—liang (KeyLaboratoryofAdvancedNuclearReactorEngineeringandSafetyoftheMinistryofEducation， InstituteofNuclearandNew EnergyTechnology，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China) Abstract：Controlrodhydraulicdrivemechanism (CRHDM )isanew inventionO{Insti— tuteofNuclearandNew Energy Technology ofTsinghuaUniversity． Thehydraulic absorberbuffersthecontrolrodwhenitscrams．Thecontrolrodfastdropimpactexper— imentwasconductedandthekeyparametersofcontrolrodhydraulicbufferingperform— ancewereobtained．BasedonthetestresultsandaccordingtoD ’Alembertprinciple， themaximum inertialimpactforceonthecontrolrod during thefastdropperiodwas appliedasequivalentstaticload forceonthecontrolrod．Thedeformationsand stress distributionsonthecontrolrodinthisworstcasewerecalculatedbyusingfiniteelement softwareABAQUS．Calculationresultswerecomparedwiththeexperimentresults，and itwas verified thatnonlinear transient dynamics analysis in this problem can be simplifiedasstaticanalysis．Damagecriterionofthecontrolrodfastdropimpactprocess wasalso given．And it laysfoundation foroptimaldesign ofthe controlrod and