超临界水堆燃料棒流致振动简化模型

刘 雨,陆道纲，汪 喆，吴立村

(1.华北电力大学，核科学与工程学院，北京102206；2.华北电力大学，非能动核能安全技术北京市重点实验室，北京102206；3.中国核电工程有限公司，北京100840)



超临界水堆燃料棒流致振动简化模型

刘 雨1,2,陆道纲1,2，汪 喆1,2，吴立村1,3

(1.华北电力大学，核科学与工程学院，北京102206；2.华北电力大学，非能动核能安全技术北京市重点实验室，北京102206；3.中国核电工程有限公司，北京100840)

在超临界水堆中，当超临界水流过带有绕丝的燃料棒时可能诱发其发生振动，使得燃料包壳发生疲劳现象。带有的接触的非线性有限元模型使得计算量大大增加，而且其计算精度仍有待实验验证。本文针对超临界水堆流致振动实验，将绕丝的影响简化为弹簧，建立燃料棒流致振动的简化模型，并通过有限元模型对燃料棒的固有特性进行分析，验证了模型的正确性。最后，以功率谱对模型加载，求得了超临界水堆燃料棒的位移响应和1δ解。

超临界水堆；流致振动；绕丝；疲劳分析

燃料棒间的超临界水的流动可能会引起燃料棒的振动[1]，从而使得燃料棒发生疲劳，导致包壳破损。燃料棒的流致振动特性研究是燃料棒安全性能评估中的一项内容。为了得到振动的特性和评估燃料棒的应力分布，有必要进行数值分析以及相关的流致振动实验，以确保燃料棒结构设计的合理性，避免因流致振动而导致燃料棒的结构失稳和燃料包壳破裂。

超临界水堆中分别使用绕丝和定位座对燃料棒进行径向和轴向定位。……