《核电厂管道力学建模通用要求》（征求意见稿）.docx

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核电厂管道力学建模通用要求

1范围

本文件规定了核电厂核级管道力学分析计算用的力学模型建模方法。本文件适用于所有堆型的核电厂核级管道。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB50267-2019核电厂抗震设计标准GB3100-1993国际单位制及其应用。

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1力学建模MechanicalModel

构建力学有限元模型的过程，包含几何模型的构建和力学处理，材料属性定义、网格划分、边界条件和工况载荷的施加等

3.2计算管系pipingsystemforcalculation

以设备连接点或固定点之间连接的各管段（包括分支管段）等构成的独立计算域。包括所有管道组成件和支吊架。

3.3材料属性materialproperty

描述管道结构所用材料物理特性的数据集合。

3.4计算边界（域）boundaryofcalculation

描述管道模型在力学范畴的边界，计算边界以外的管道或设备产生的载荷分布对计算边界以内的管道无影响或影响较小。

3.5工况载荷conditionloads

计算域中管道受到的物理条件，如力、温度、位移、加速度等载荷的数据信息。

3.6应力增强系数stressintensificationfactor

承受某载荷下管件产生的应力与承受相同载荷的直管段产生的应力的比值。

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3.7载荷工况loadcase

管道可能发生的工作状态，在管道力学建模中，由作用到各管件上的载荷组成。

3.8刚度stiffness

描述结构抵抗变形的能力

3.9截面crosssection

描述管道横截面的信息，包括管道外径和壁厚。

3.10管道组成件pipingcomponent

组成管系模型的制造实体件，如弯头、直管、三通、阀门等。

3.11管道线重linealweight

管道元件单位长度重量。

3.12刚性/柔性阀门rigid/flexiblevalve

在管道抗震分析中阀门自身频率远大于管道频率，可视为刚性体的一类阀门，一般情况阀门基频应大于33Hz，反之则为柔性阀门。

4建模前准备

应根据项目情况，制定总体力学建模要求文件，包含以下内容：

1)力学建模文件命名。

2)项目涉及的工况清单，包括基本工况和组合工况的中英文名称、缩写、编号定义；参考5.2节。

3)建模内容的区域划分。如是文本建模，应在符合计算软件要求的基础上进行区域划分，具有清晰的区域边界。交互式建模可忽略此项内容。

4)其他需要统一规定的内容。

5建模文件命名要求

管道力学建模文件应满足工程项目各阶段的应用要求，并应选择当前几何模型所属单元之一或多种作为基本对象。几何模型的所属单元包含，工程/项目级，系统/功能级，房间级。

命名同时应符合下列原则：

1）同一项目中的唯一性、一致性；

2）尽可能表达管道模型在核电厂所属位置或执行功能。

6计算模型边界要求

计算模型边界应以锚固点或其他已知边界条件点为边界，一般可有以下选取原则：

1)管道连接到的设备管嘴；

2)管道上固定约束支架或具有同样约束条件的结构；

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3)DN40及以下管道至少应约束三个方向平动；

4)主结构与子结构边界。应参照GB50267-2019《核电厂抗震设计标准》中的9.2.7条对主结构与子结构解耦：

-主结构模型应适当考虑子结构模型质量分布的影响；

-子结构模型应在解耦点考虑主结构在此点的振动输入，包括解耦点的反应谱，位移等，若采用其他简化输入方法，应验证其保守性。

5)其他重合边界法规定的计算边界，除非经过可靠论证，应谨慎选择此方法。

7模型建立要求

7.1构建原则

7.1.1几何模型应简洁准确表达管道结构的设计信息。

7.1.2在满足要求情况下，尽量使模型简化，尽可能采用梁单元模型。

7.1.3计算采用的假设及简化不应对分析计算结果的作用力、应力等产生不利或不安全的影响。

7.1.4单个计算模型中应避免存在多个可解耦的独立管系模型。

7.1.5考虑到核电厂设计质量要求，应在模型中尽可能详细给出输入来源。

7.2坐标系

坐标系由右手定则来确定，宜采用笛卡尔直角