燃料组件定位格架冲击屈曲仿真分析方法与屈曲行为研究

来源：核动力工程杂志2024年第3期北京时间：

作者：刘胜, 李朋洲, 杨翊仁

单位：1.中国核动力研究设计院，成都，610213；2.西南交通大学力学与航空航天学院，成都，610031；

摘要：燃料组件定位格架作为反应堆堆芯的重要部件，其动态屈曲行为直接关系着反应堆结构的安全。本文建立了燃料组件定位格架多次重复冲击仿真分析方法，对比了单次简单冲击仿真、多次重复冲击仿真结果与试验结果的差异，讨论了仿真分析方法对格架冲击动态屈曲行为的影响。研究发现：多次重复冲击仿真分析方法能够模拟试验重复冲击的累积变形过程，其仿真结果与试验结果吻合更好；多次重复冲击仿真和试验的冲击力-冲击初速度曲线在屈曲点附近形成屈服平台，屈服平台内回弹系数和冲击动刚度维持稳定，屈服平台后冲击力快速下降，同时回弹速度与回弹系数剧烈变化，单次简单冲击仿真的冲击力和回弹速度在屈曲点后维持稳定并缓慢增长；屈曲前，冲击加速度时程曲线具有近似对称特征，随着冲击初速度的增加，冲击回弹阶段出现“拖尾”，加速度曲线对称性破坏；多次重复冲击仿真和试验的格架屈曲变形表现为以底部横向剪切变形为主的一阶屈曲破坏，单次简单冲击仿真无法准确预测屈曲形态。本文提出的多次重复冲击仿真分析方法能建立更准确的分析模型，并更准确地揭示定位格架屈曲试验中的动态力学行为。

关键词：定位格架, 冲击屈曲, 重复冲击, 冲击力, 回弹系数, 冲击动刚度