申请/专利权人：中国核动力研究设计院

申请日：2022-07-26

公开（公告）日：2023-10-24

公开（公告）号：CN115329629B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G21D3/00;G06F111/10;G06F119/08;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.10.24#授权;2022.11.29#实质审查的生效;2022.11.11#公开

摘要：本发明公开了一种IVR条件下反应堆压力容器的热力行为模拟方法、系统；包括对RPV结构实体模型进行空间离散，对整个求解时间域进行时间离散；读取离散模型的边界条件和初始条件；获取下一时间步所有物质点的温度场分布；建立近场动力学热烧蚀模型，并利用动态边界识别方法，判断所有物质点的烧蚀状态，更新RPV模型烧蚀边界；获取下一时间步所有物质点的位移分布；建立断裂模型，判断所有物质点中键断裂破坏状态，更新损伤累积量；重复更新过程至所有时间步计算结束，得最终的烧蚀边界、温度分布、位移分布和损伤累积量，确定RPV的热力耦合及破坏失效行为。本发明可以很好地同时模拟RPV烧蚀过程、瞬态传热和热力学行为。

主权项：1.一种IVR条件下反应堆压力容器的热力行为模拟方法，其特征在于，包括：1对RPV结构实体模型进行空间离散，对整个求解时间域进行时间离散；2读取离散模型的边界条件和初始条件；3根据所述边界、初始条件获取下一时间步所有物质点的温度场分布；4建立近场动力学热烧蚀模型并利用动态边界识别方法，根据所述温度场分布判断所有物质点的烧蚀状态，更新RPV结构实体模型烧蚀边界；5根据所述RPV结构实体模型烧蚀边界获取下一时间步所有物质点的位移分布；6建立断裂模型，根据所述位移分布判断所有物质点中键断裂破坏状态，更新损伤累积量；7重复3～6至所有时间步计算结束，得最终的烧蚀边界、温度分布、位移分布和损伤累积量，确定RPV的热力耦合及破坏失效行为；利用IVR条件下RPV烧蚀行为模拟控制方程建立近场动力学热烧蚀模型；所述IVR条件下RPV烧蚀行为模拟控制方程为： 其中，表示物质点xi和xj相互作用的阀值；ρ为密度；cθ为比热容；K[δ]为微观热传导系数；δ为物质点的邻域半径；Qxi,t表示热源；Txi,t和Txj,t分别表示物质点xi和xj在t时刻的温度；表示物质点xi的邻域；表示物质点xj的体积；||ξ||表示键长；ω||ξ||为权系数；||ξij||表示物质点xi和xj的初始距离； 表示RPV材料融化时的临界温度；表示用于描述任意物质点xi的烧蚀状态的标量场；所述步骤6中，将步骤5中得到的位移分布数据代入所述断裂模型中以判断键的断裂状态；利用IVR条件下RPV断裂失效模拟方程建立所述断裂模型；所述IVR条件下RPV断裂失效模拟方程为： 其中，为加速度；和分别表示物质点xi和xj的位移；表示物质点xi的邻域；bxi,t表示作用在物质点xi上的单位体积力；c为材料的微观弹性模量，表示微观弹性模量在邻域内沿着半径方向的分布规律权函数；αθ为热膨胀系数，η表示物质点xi和xj的在当前构型中的相对位置；表示物质点xi和xj的平均温度；表示物质点xi和xj相互作用的阀值；μξ,t表示键在当前t时刻的断裂状态，其在邻域内的积分值表示相应物质点的损伤累计量；表示物质点xi和xj在初始构型中的相对位置；Vxj表示物质点xj的体积；s为键的伸长率；s0为键断裂的临界伸长率；Txi,t和Txj,t分别表示物质点xi和xj在t时刻的温度，ρ为密度。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国核动力研究设计院 IVR条件下反应堆压力容器的热力行为模拟方法、系统

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