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新型定位格架夹持结构的疲劳特性研究

郭晓明 任全耀 陈杰 任义

郭晓明, 任全耀, 陈杰, 任义. 新型定位格架夹持结构的疲劳特性研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(4): 95-99. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0095
引用本文: 郭晓明, 任全耀, 陈杰, 任义. 新型定位格架夹持结构的疲劳特性研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(4): 95-99. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0095
Guo Xiaoming, Ren Quanyao, Chen Jie, Ren Yi. Research on Fatigue Performance of Newly Developed Supporting Structure of Spacer Grid[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(4): 95-99. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0095
Citation: Guo Xiaoming, Ren Quanyao, Chen Jie, Ren Yi. Research on Fatigue Performance of Newly Developed Supporting Structure of Spacer Grid[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(4): 95-99. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0095

新型定位格架夹持结构的疲劳特性研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0095
基金项目: 科技部国家重点研发计划(2022YFB190122);国家自然科学基金(12105273)
详细信息
    作者简介:

    郭晓明(1984—),男,硕士研究生,现主要从事核燃料组件研发工作,E-mail: boluogxm@163.com

  • 中图分类号: TL352

Research on Fatigue Performance of Newly Developed Supporting Structure of Spacer Grid

  • 摘要: 针对新型定位格架夹持结构及其疲劳问题,利用有限元分析手段评估其运行条件下的应力状态,并开展弹簧疲劳特性实验,分析疲劳失效特性及裂纹萌生位置。结果表明,该夹持结构的弹簧疲劳失效大致经历载荷降低与快速失效等阶段;由于弹簧支撑腿的作用,失效后弹簧依然维持一定的载荷,约为名义载荷的0.42倍;同时,弹簧结构的疲劳与裂纹萌生位置不仅与应力值有关,还受载荷传递关系的影响。有限元数值模拟可以作为定位格架夹持结构设计与优化的有效辅助手段,并可初步判断其疲劳失效的位置。

     

  • 图  1  夹持结构示意图

    Figure  1.  Schematic Diagram of Supporting Structures

    图  2  有限元模型

    Figure  2.  Finite Element Model

    图  3  夹持结构单元无量纲最大主应力分布

    Figure  3.  Non-dimensional Maximum Principal Stress Distribution of Supporting Structure Unit

    图  4  条带固定装置示意图

    Figure  4.  Schematic of Strip Fixing Device

    图  5  疲劳实验用条带结构示意图

    Figure  5.  Structure of Strips for Fatigue Test

    图  6  位移峰值与载荷峰值随循环周次演化规律

    Figure  6.  Evolution of Displacement and Load Peak Values with Fatigue Cycles

    图  7  裂纹实物图

    Figure  7.  Photo of Fatigue Cracks

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出版历程
  • 收稿日期:  2022-09-29
  • 修回日期:  2022-12-21
  • 刊出日期:  2023-08-15

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