简介:摘 要:目前我国已是世界第三核电大国,核电在我国的清洁能源中具有重要的地位。在运行核电厂中,由于系统水容量要求,或者水化学浓度要求等,经常存在补水需求。当补水温度和原管道中的水温存在较大温差时,可能在管道中引起严重热分层,叠加冷冲击和温度不连续的影响,导致管道三通应力强度不满足规范要求且累积疲劳因子过大,影响管道的使用寿命和电厂的正常运行。本文研究了一种疲劳优化分析方法,对于存在严重热分层的管道,考虑分层温差沿管道截面非中心对称分布,使用ANSYS三维计算稳态力矩;对于存在局部温度不连续的部件建立其三维实体模型,分区域施加瞬态参数,精确考虑冷冲击和温度不连续效应;根据ASME规范NB-3200进行疲劳评定。本文的优化分析方法有效避免了热分层和局部温度不连续的过度保守量,使得部件应力强度满足规范要求,且累计疲劳因子较常规计算方法大幅减小。本文的研究结果可用于核电厂补水引起管道三通疲劳问题的处理,也为类似管道的疲劳分析提供了参考方法。