核電站外安全殼的沖擊荷載與沖擊響應(yīng)研究.pdf

1、世界上化石能源的儲量是有限的，作為人均能源低于世界平均水平的發(fā)展中國家，我國必須大力發(fā)展高效的核電能源。迄今為止發(fā)生的幾次核電事故令全世界高度關(guān)注核電站的安全性。近年來恐怖活動日益猖獗，美國“9·11”事件震驚了全球。核電設(shè)施一旦受到飛機(jī)沖擊的恐怖襲擊并發(fā)生類似的結(jié)構(gòu)破壞，其后果是人類社會無法承受的。
　　核電安全殼飛機(jī)沖擊實(shí)驗(yàn)不僅費(fèi)用高昂而且影響因素眾多難以觀測。ABAQUS/Explicit軟件采用顯式動力有限元算法，適用于分

2、析沖擊和爆炸這類瞬時(shí)的動態(tài)過程。應(yīng)用這款軟件進(jìn)行沖擊荷載與沖擊響應(yīng)分析可以為沖擊實(shí)驗(yàn)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。
　　首先研究了沖擊動力學(xué)與有限元分析的相關(guān)理論，確定了沖擊荷載與沖擊響應(yīng)的主要影響規(guī)律，明晰了有限元分析中接觸法向力與接觸摩擦力的計(jì)算原理。建立了作為基本幾何體的沖擊物體有限元模型，通過設(shè)置不同的材料參數(shù)，將簡單幾何體模擬為彈性沖擊體、彈塑性沖擊體和流塑性沖擊體，以考慮沖擊體剛度對沖擊作用的影響。
　　研究了傳統(tǒng)簡化飛機(jī)

3、沖擊荷載的方法，對照國外進(jìn)行的飛機(jī)沖擊靶體實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，確定了飛機(jī)機(jī)體三維有限元建模的方法。然后對飛機(jī)沖擊剛性靶體進(jìn)行了有限元分析，并對有限元模擬的沖擊過程與實(shí)驗(yàn)沖擊過程進(jìn)行了對比，對數(shù)值模擬沖擊力時(shí)程曲線與簡化飛機(jī)沖擊荷載進(jìn)行了對比。
　　應(yīng)用飛機(jī)有限元模型對核電設(shè)施進(jìn)行沖擊過程仿真分析，研究了鋼筋在墻體結(jié)構(gòu)受沖擊下的作用。對比了三維飛機(jī)有限元模型沖擊下與HAD101/04標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的簡化飛機(jī)沖擊荷載作用下結(jié)構(gòu)的動態(tài)響應(yīng)。建立了三代