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高温气冷堆反应堆厂房外墙及蒸发器舱室抗飞机撞击数值分析

梁振斌 聂君锋 王海涛

梁振斌, 聂君锋, 王海涛. 高温气冷堆反应堆厂房外墙及蒸发器舱室抗飞机撞击数值分析[J]. 核动力工程, 2021, 42(4): 259-264. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.04.0259
引用本文: 梁振斌, 聂君锋, 王海涛. 高温气冷堆反应堆厂房外墙及蒸发器舱室抗飞机撞击数值分析[J]. 核动力工程, 2021, 42(4): 259-264. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.04.0259
Liang Zhenbin, Nie Junfeng, Wang Haitao. Numerical Analysis of Aircraft Impact on Wall of High Temperature Gas-Cooled Reactor Building and Evaporator Cavity[J]. Nuclear Power Engineering, 2021, 42(4): 259-264. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.04.0259
Citation: Liang Zhenbin, Nie Junfeng, Wang Haitao. Numerical Analysis of Aircraft Impact on Wall of High Temperature Gas-Cooled Reactor Building and Evaporator Cavity[J]. Nuclear Power Engineering, 2021, 42(4): 259-264. doi: 10.13832/j.jnpe.2021.04.0259

高温气冷堆反应堆厂房外墙及蒸发器舱室抗飞机撞击数值分析

doi: 10.13832/j.jnpe.2021.04.0259
基金项目: 国家科技重大专项资助项目(2014ZX06907-002,2017ZX06902012)
详细信息
    作者简介:

    梁振斌(1995—),男,硕士研究生,主要从事反应堆结构数值计算相关工作,E-mail: liangzb13@qq.com

    通讯作者:

    聂君锋,E-mail:niejf@tsinghua.edu.cn

  • 中图分类号: TB125

Numerical Analysis of Aircraft Impact on Wall of High Temperature Gas-Cooled Reactor Building and Evaporator Cavity

  • 摘要: 反应堆抗大飞机撞击是需要考虑的外部事件,对反应堆的安全评价非常重要。本文在耦合冲击动力学有限元模型的基础上,提出了双层平行墙体承受飞机撞击的等效模拟方法,研究了高温气冷堆(HTGR)较薄的方形蒸发器舱室抗商用飞机撞击能力。建立了反应堆厂房外墙受商用飞机撞击穿透评价标准,并进行了商用飞机撞击反应堆厂房外墙仿真计算,得到了飞机剩余动能曲线。飞机撞击蒸发器舱室的计算中,保守假设飞机穿过外墙后无质量损失,形态完好,以剩余速度撞击方形蒸发器舱室。评估表明,蒸发器舱室结构在撞击条件下的整体损伤微小,可为保护内部关键设备提供重要的屏障功能。

     

  • 图  1  高温气冷堆典型舱室和钢筋模型

    Figure  1.  Model of Reactor Cavity and Reinforcing Steel Model of HTGR

    图  2  外墙背面混凝土受压刚度减小量云图

    Figure  2.  Compressive Stiffness Reduction Coutour of Back of the Wall

    图  3  外墙背面钢筋最大拉应变云图

    Figure  3.  Maximum Tensile Strain Coutour of Back of the Wall

    图  4  飞机剩余动能

    Figure  4.  Aircraft Residual Kinetic Energy

    图  5  撞击点位移

    Figure  5.  Displacement of Hit-point

    图  6  0.32 s蒸发器舱室混凝土受压刚度减小量云图剖面

    Figure  6.  Compressive Stiffness Reduction Coutour of Evaporator Cavity Slice at 0.32 s

    图  7  0.32 s蒸发器舱室钢筋最大拉应变云图

    Figure  7.  Maximum Tensile Strain Coutour of Back of Evaporator Cavity at 0.32 s

    表  1  钢的材料参数

    Table  1.   Input Parameter of Steel Material

    密度/(kg·m−3)弹性模量/GPa泊松比A/MPa
    78502000.3400
    B/MPaCmn
    3830.01140.940.45
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-05-23
  • 修回日期:  2021-04-18
  • 刊出日期:  2021-08-15

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