在反应堆压力容器设计中,采用合理的分析方法和技术对压力容器的密封性能进行模拟分析,是保证整个压力容器设计的合理性、可靠性和先进性的关键。在压力容器密封分析中,螺栓预紧过程的数值模拟是一项关键技术,有必要对其进行深入研究。关于压力容器密封分析,国内外已经作了部分研究工作。该密封分析技术除了能更加真实地模拟压力容器工作中的密封状态外,还弥补了专用程序适用范围狭小以及分析过程的烦琐等不足,同时也为进一步开展压力容器密封性能的敏感性分析及压力容器密封优化设计打下基础。压力容器密封分析技术:计算模型简化处理为了提高分析效率,在保证计算精度的同时,对压力容器密封结构计算模型进行了如下简化处理:根据开孔结构和当量实体在同样的载荷条件下其总体变形一致的原则,将平顶盖上的控制棒驱动机构管座开孔区简化为等效的无孔区。考虑到结构与载荷的对称性,只需取包含半根螺栓结构模郑连纲等:反应堆压力容器的密封分析技术型,n为主螺栓个数来建立计算分析模型。计算分析技术主要包括螺栓预紧过程处理、有摩擦接触与弹塑性变形等非线性问题的处理以及热与结构变形等耦合作用技术。螺栓预紧螺栓预紧过程为:施加预紧力;求得应力、应变状态;保存应力、应变状态,并删除预紧力。有摩擦的接触分析接触问题属于不定边界问题,具有表面非线性,其中既有由接触面积变化而产生的非线性及由接触压力分布变化而产生的非线性,也有由摩擦作用产生的非线性。密封分析中,在密封面、螺栓垫片球形接触面以及垫片与顶盖的接触面,均需进行有摩擦的接触分析,接触摩擦系数由材料性能决定。弹塑性分析压力容器在预紧、升温等工况下,法兰接触面附近局部应力集中部位可能出现塑性变形,此时为得到准确的计算结果。该密封分析技术中应用了小变形弹塑性理论。