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基于POD方法的EPR燃料棒流致振动特性分析
被引量：
3
1
作者
闵光云
冯琳娜
姜乃斌
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期659-669,共11页
EPR(European pressurized reactor)燃料棒相比M310燃料棒的棒长更长,导致其频率降低、幅值增大,在冷却剂的作用下,会加剧格架与棒束之间微动磨损(grid-to-rod fretting,GTRF),进而造成放射性物质的泄漏.将EPR燃料棒简化为3D梁模型,将...
EPR(European pressurized reactor)燃料棒相比M310燃料棒的棒长更长,导致其频率降低、幅值增大,在冷却剂的作用下,会加剧格架与棒束之间微动磨损(grid-to-rod fretting,GTRF),进而造成放射性物质的泄漏.将EPR燃料棒简化为3D梁模型,将刚凸和弹簧对燃料棒的约束等效为弹性约束,将带格架的燃料棒简化为多跨连续简支梁模型,然后基于ANSYS-APDL建立了EPR燃料棒的有限元模型.阐述了湿模态分析和湍流激振响应分析的基本原理,整理了12个格架失效工况,系统地研究了格架失效对湿模态和湍流激振响应的影响.针对EPR燃料棒流致振动问题,提出了采用本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)原理分析EPR燃料棒流致振动特性的方法,通过对快照矩阵进行POD分解生成投影子空间,将湍流激振响应投影到子空间进行模型降阶,最后在物理空间快速地重构湍流激振响应.结果表明:格架失效会导致频率降低,且湍流激振响应的幅值会在格架失效处增大;当格架失效使得EPR燃料棒模型成为悬臂梁结构时,湍流激振响应最大;前2阶POD降阶模型基本能快速重构燃料棒的湍流激振响应,且误差非常小.文章的研究将有助于核反应堆工程的优化和设计.
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关键词
流致振动
POD方法
EPR燃料棒
模态分析
格架失效
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职称材料
新型分段式设计燃料棒流致振动分析
2
作者
闵光云
吴海
+4 位作者
卢志威
郭严
廖业宏
李沂垅
姜乃斌
《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期78-87,共10页
以某新型分段式设计燃料棒为研究对象,基于ANSYS-APDL和多跨连续梁理论建立了有限元模型,该有限元模型将燃料棒等效为BEAM 4梁单元,将刚凸和弹簧片等效为COMBIN 14弹簧单元。接着,基于AN SYS-APDL所得模态数据和半经验公式系统地研究了...
以某新型分段式设计燃料棒为研究对象,基于ANSYS-APDL和多跨连续梁理论建立了有限元模型,该有限元模型将燃料棒等效为BEAM 4梁单元,将刚凸和弹簧片等效为COMBIN 14弹簧单元。接着,基于AN SYS-APDL所得模态数据和半经验公式系统地研究了湍流激振、流弹失稳以及漩涡脱落现象,并与传统结构的燃料棒进行了对比。最后,评估了格架失效对燃料棒湍流激振、流弹失稳以及漩涡脱落现象的影响。
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关键词
新型分段式设计燃料棒
流致振动
格架失效
ANSYS-APDL
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职称材料
题名
基于POD方法的EPR燃料棒流致振动特性分析
被引量：
3
1
作者
闵光云
冯琳娜
姜乃斌
机构
中山大学中法核工程与技术学院
中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期659-669,共11页
基金
国家自然科学基金(11872060)
广东省重点领域研发计划(2021B0101250002)资助项目。
文摘
EPR(European pressurized reactor)燃料棒相比M310燃料棒的棒长更长,导致其频率降低、幅值增大,在冷却剂的作用下,会加剧格架与棒束之间微动磨损(grid-to-rod fretting,GTRF),进而造成放射性物质的泄漏.将EPR燃料棒简化为3D梁模型,将刚凸和弹簧对燃料棒的约束等效为弹性约束,将带格架的燃料棒简化为多跨连续简支梁模型,然后基于ANSYS-APDL建立了EPR燃料棒的有限元模型.阐述了湿模态分析和湍流激振响应分析的基本原理,整理了12个格架失效工况,系统地研究了格架失效对湿模态和湍流激振响应的影响.针对EPR燃料棒流致振动问题,提出了采用本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)原理分析EPR燃料棒流致振动特性的方法,通过对快照矩阵进行POD分解生成投影子空间,将湍流激振响应投影到子空间进行模型降阶,最后在物理空间快速地重构湍流激振响应.结果表明:格架失效会导致频率降低,且湍流激振响应的幅值会在格架失效处增大;当格架失效使得EPR燃料棒模型成为悬臂梁结构时,湍流激振响应最大;前2阶POD降阶模型基本能快速重构燃料棒的湍流激振响应,且误差非常小.文章的研究将有助于核反应堆工程的优化和设计.
关键词
流致振动
POD方法
EPR燃料棒
模态分析
格架失效
Keywords
flow-induced vibration
POD method
EPR fuel rods
mode analysis
grid failure
分类号
TL352 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
新型分段式设计燃料棒流致振动分析
2
作者
闵光云
吴海
卢志威
郭严
廖业宏
李沂垅
姜乃斌
机构
中山大学中法核工程与技术学院
中广核研究院有限公司
出处
《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期78-87,共10页
基金
广东省重点领域研发计划(2021B0101250002)
国家自然科学基金(11872060)。
文摘
以某新型分段式设计燃料棒为研究对象,基于ANSYS-APDL和多跨连续梁理论建立了有限元模型,该有限元模型将燃料棒等效为BEAM 4梁单元,将刚凸和弹簧片等效为COMBIN 14弹簧单元。接着,基于AN SYS-APDL所得模态数据和半经验公式系统地研究了湍流激振、流弹失稳以及漩涡脱落现象,并与传统结构的燃料棒进行了对比。最后,评估了格架失效对燃料棒湍流激振、流弹失稳以及漩涡脱落现象的影响。
关键词
新型分段式设计燃料棒
流致振动
格架失效
ANSYS-APDL
Keywords
NSDFR
flow-induced vibration
grid failure
ANSYS-APDL
分类号
TL352 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于POD方法的EPR燃料棒流致振动特性分析
闵光云
冯琳娜
姜乃斌
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
3
在线阅读
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职称材料
2
新型分段式设计燃料棒流致振动分析
闵光云
吴海
卢志威
郭严
廖业宏
李沂垅
姜乃斌
《中山大学学报（自然科学版）（中英文）》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
已选择
0
条
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