核级压力容器变厚度过渡段连接结构设计和优化.pdfVIP

核级压力容器变厚度过渡段连接结构 设计与优化 薛 杨 。郎红方 (深圳 中广核工程设计有限公司，广东 深圳 518040) 摘 要：以不同厚度的封头和圆筒过渡段连接结构为例，对变厚度过渡段连接结构进行了结构形式 选型设计，并应用ANSYS优化分析技术对此局部结构进行优化，通过改变锥形过渡段的锥形段长 度和不同厚度的封头和圆筒中心线间距离，改善封头和过渡段连接区的应力集 中状况，进而提高压 力容器的安全性和可靠性。最后给出了变厚度过渡段最大薄膜+弯曲应力随封头和圆筒厚度中心 线间距变化规律，直观地显示 了此间距变化对局部结构应力的影响，为各种变厚度过渡段局部连接 结构设计提供指导。 关键词：核级压力容器；变厚度过渡段连接 ；ANSYS；优化设计 中图分类号：TQ051．3 文献标识码：A 文章编号：1001-4837(2011)0l一0023—05 doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2011．01．005 DesignandOptimization ofTransitionSectionConnectingStructure OfDifferentThicknessforNuclearClassPressureVessel XUE Yang，LANG Hong—fang (ChinaNuclearPowerDesignCo．，Ltd．(Shenzhen)，Shenzhen518040，China) Abstract：Asanexampleoftransitionsection connectingstructureofdifferentthicknessofcylinderand head，severaltransitionsectionconnectingsturcturesfeaturewasanalyzed，andtheoptimalandanalyti- caltechniquesofANSYSwereappliedtooptimizethislocalsturcture．Stressconcentrationinthisareais improvedbychangingtheconetaperedtransitionsectionlengthandthedistancebetweenthecenterlines ofcylinderandheadandthensafetyandreliabilityofnucleargradepressurevesselisincreased．Finally， givingthevariationofthelargestmembrane+bendingstressinthetransitionsectionasthechangingthe distancebewt eenthecenterlinesofcylinderandhead，theimpactofthisdistancetostresschangesisdi· rectlyandclearlydemonstratedandguidancetodesignvarietyoftransitionsectionconnectingsturcturesis providedforfuture． Keywords：nuclearclasspressurevessel；transitionsectionconnectingofdifferentthickness；ANSYS；op— timaldesing 0 引言 靠性…要求高等特点，因此对设计、材料、制造、 核级压力容器具有使用寿命长，安全性和可 加工、工艺都要求严格。对于局部结构厚度不同 · 23 · 核级压力容器变厚度过渡段连接结构设计与优化