摘 要
蒸汽发生器作为核电站一回路与二回路之间的关键换热设备,其传热管与管板的连接质量直接影响设备的运行安全性和可靠性。胀接工艺作为一种广泛应用的连接方式,其过程涉及复杂的机械与热力耦合效应,但传统研究多依赖实验手段,难以全面揭示微观变形机制及应力分布规律。为此,本研究基于有限元方法,建立了传热管与管板胀接过程的数值模拟模型,通过引入弹塑性材料本构关系和接触算法,准确描述了胀接过程中材料的非线性行为和界面相互作用。研究中采用敏感性分析方法考察了不同工艺参数(如胀接压力、管板硬度和表面粗糙度)对连接性能的影响,并结合实验数据验证了模型的准确性。结果表明,胀接压力是影响连接区域残余应力分布的关键因素,而管板表面粗糙度则显著影响接触面积和密封性能。此外,研究发现优化胀接工艺参数可有效降低局部应力集中,提高连接结构的疲劳寿命。关键词
蒸汽发生器胀接;有限元模拟;工艺参数优化
目 录
引言 1
1 胀接过程的理论基础 1
1.1 胀接技术概述 1
1.2 传热管与管板连接原理 2
1.3 胀接应力分析方法 2
1.4 数值模拟的基本理论 2
2 数值模型的构建与验证 3
2.1 模型几何参数设定 3
2.2 材料属性与边界条件 4
2.3 网格划分与优化策略 4
2.4 模型验证与误差分析 5
3 胀接过程中的力学行为研究 5
3.1 胀接载荷分布特性 5
3.2 接触压力与变形分析 5
3.3 应力集中区域评估 6
3.4 不同胀接参数的影响 6
4 胀接质量优化与改进方案 7
4.1 胀接质量评价指标 7
4.2 参数敏感性分析 7
4.3 优化算法的应用研究 8
4.4 改进措施与工程实践 8
结论 10
参考文献 11
致 谢 12