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高温压力管道热疲劳分析与原型监测技术研究
| 论文题名： | 高温压力管道热疲劳分析与原型监测技术研究 |
| 关键词： | 高温压力管道;热疲劳分析;原型监测技术;有限元法;神经网络 |
| 摘要： | 高温压力管道内流体在特殊情况下会发生热冲击、热分层和湍流侵入等现象，在管道内壁产生较高幅值的循环热应力，从而可能在临近的焊缝和应力集中点产生热疲劳累积损伤。为了保障高温压力管道的长期安全运行，对其热疲劳累积损伤进行安全评估十分重要。 由于高温压力管道的热疲劳损伤发生在管道的服役阶段，其疲劳失效的机理以及引起失效的事件具有较强的随机性和不可预测性，因此需要通过原型监测技术对热疲劳问题进行监测研究。本文对高温压力管道的热疲劳原型监测技术进行了研究，内容如下: 首先，对引起高温压力管道热疲劳的各项流体行为进行了分析，确定原型监测研究参数。以该监测目标量为核心，设计了高温压力管道热疲劳问题原型监测方法整体技术路线。 其次，基于仿真软件对高温压力管道内的流-固-热多场耦合系统进行数值模拟计算。通过模拟管道的热冲击、热分层和湍流入侵现象，对管道热疲劳发生区域进行分析和讨论，并对管壁温度场进行了计算。之后基于数值模拟计算得到的管道温度场数据，对RBF神经网络预报管道内壁温度的方法进行了研究，验证了该方法的可行性。 再次，采用格林函数法与有限元软件相结合的方法，计算管道的热应力，并通过拉格朗日插值法构造沿管壁方向应力场。并通过一定方法计算高温压力管道的疲劳累积损伤系数。 最后，基于高温压力管道热疲劳原型监测方法，对压水堆核电站一回路管道系统进行热疲劳原型监测系统设计。 |
| 作者： | 张国迅 |
| 专业： | 计算力学 |
| 导师： | 武文华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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