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燃料组件变刚度板弹簧压紧力分析模型研究

金渊 彭遥 李伟才 蔡晓枘 张玉相 胡海翔

金渊, 彭遥, 李伟才, 蔡晓枘, 张玉相, 胡海翔. 燃料组件变刚度板弹簧压紧力分析模型研究[J]. 核动力工程, 2025, 46(1): 191-198. doi: 10.13832/j.jnpe.2025.01.0191
引用本文: 金渊, 彭遥, 李伟才, 蔡晓枘, 张玉相, 胡海翔. 燃料组件变刚度板弹簧压紧力分析模型研究[J]. 核动力工程, 2025, 46(1): 191-198. doi: 10.13832/j.jnpe.2025.01.0191
Jin Yuan, Peng Yao, Li Weicai, Cai Xiaorui, Zhang Yuxiang, Hu Haixiang. Holddown Force Analysis Model Research of Fuel Assembly Leaf Springs with Varied Stiffness[J]. Nuclear Power Engineering, 2025, 46(1): 191-198. doi: 10.13832/j.jnpe.2025.01.0191
Citation: Jin Yuan, Peng Yao, Li Weicai, Cai Xiaorui, Zhang Yuxiang, Hu Haixiang. Holddown Force Analysis Model Research of Fuel Assembly Leaf Springs with Varied Stiffness[J]. Nuclear Power Engineering, 2025, 46(1): 191-198. doi: 10.13832/j.jnpe.2025.01.0191

燃料组件变刚度板弹簧压紧力分析模型研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2025.01.0191
详细信息
    作者简介:

    金 渊(1987—),男,高级工程师,现主要从事燃料组件力学分析方面的研究,E-mail: 644638559@qq.com

  • 中图分类号: TL352

Holddown Force Analysis Model Research of Fuel Assembly Leaf Springs with Varied Stiffness

  • 摘要: 为开展压水堆燃料组件变刚度板弹簧的压紧力分析,本文在分析了传统板弹簧加卸载过程的基础上,综合考虑温度变化、辐照生长和辐照松弛等影响因素,进一步分析了变刚度板弹簧在不同加卸载过程中的压紧力变化,给出了变刚度板弹簧的全过程载荷-变形曲线。分析结果表明:燃料组件辐照生长增加了变刚度板弹簧的变形,但不改变加卸载刚度曲线;变刚度板弹簧的辐照松弛过程可分解为2组板弹簧的并联,并分开考虑其辐照松弛量,刚度曲线特性保持不变;当燃料组件辐照生长量大于板弹簧辐照松弛量时,板弹簧的塑性变形将增加。

     

  • 图  1  变刚度板弹簧与传统板弹簧结构对比示意图[3]

    Figure  1.  Comparison of Leaf Spring with Varied Stiffness and Traditional Leaf Spring

    图  2  传统板弹簧刚度曲线示意图

    Figure  2.  Stiffness Curve of Traditional Leaf Spring

    图  3  变刚度板弹簧刚度曲线示意图

    Figure  3.  Stiffness Curve of Leaf Spring with Varied Stiffness

    图  4  冷热态刚度曲线对比示意图

    Figure  4.  Comparison of Cold and Hot Stiffness Curves

    图  5  热膨胀卸载过程示意图

    Figure  5.  Diagram of Unloading Process of Thermal Expansion

    图  6  辐照生长过程示意图

    Figure  6.  Diagram of Irradiation Growth Process

    图  7  辐照松弛过程示意图

    Figure  7.  Diagram of Irradiation Relaxation Process

    图  8  冷收缩过程示意图(无新增塑性变形)

    Figure  8.  Diagram of Cold Contraction Process (without New Plastic Deformation)

    图  9  冷收缩过程示意图(新增塑性变形)

    Figure  9.  Diagram of Cold Contraction Process (with New Plastic Deformation)

    图  10  变刚度板弹簧加卸载刚度曲线示意图

    Figure  10.  Diagram of Loading and Unloading Stiffness Curves of Leaf Spring with Varied Stiffness

    图  11  热膨胀卸载和辐照生长加载过程示意图

    Figure  11.  Diagram of Loading Process of Thermal Expansion and Irradiation Growth

    图  12  变刚度板弹簧仅2片承载时的受力模型示意图

    Figure  12.  Force Model of Leaf Spring with Varied Stiffness when Only 2 Springs are Loaded

    图  13  变刚度板弹簧仅两片承载时辐照松弛后刚度曲线

    Figure  13.  Stiffness Curve after Irradiation Relaxation of the Leaf Spring with Varied Stiffness when Only Two Springs are Loaded

    图  14  变刚度板弹簧3片承载时的受力模型示意图

    Figure  14.  Force Model of Leaf Spring with Varied Stiffness when 3 Springs are Loaded

    图  15  变刚度板弹簧3片承载时辐照松弛后刚度曲线

    Figure  15.  Stiffness Curve after Irradiation Relaxation of the Leaf Spring with Varied Stiffness when 3 Springs are Loaded

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出版历程
  • 收稿日期:  2024-04-09
  • 修回日期:  2024-05-25
  • 刊出日期:  2025-02-15

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