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蒸汽发生器管道涡流检测问题的三维有限元快速模拟

肖翦

  由于核能具有安全、环保、高效等众多优点,核电站受到了越来越多国家的青睐。蒸汽发生器是核电站的重要组成部分,而蒸汽发生器传热管出现缺陷是导致大多数核电站事故或停机检修的主要原因。因此对核蒸汽发生器传热管的缺陷进行检测非常有意义和有必要。 传热管的缺陷通常是非常微小的,若直接采用有限元做仿真分析,为了达到工程精度的要求,就需充分考虑集肤效应,对传热管和缺陷附近的模型做足够密的剖分。这样的结果是计算量非常庞大、计算时间相当长。有些缺陷的仿真分析甚至用普通计算机根本无法完成。基于这种原因,本论文中以传热管通孔缺陷为主要研究对象,采用了有限元法和解析法相结合的方法。先计算出无缺陷时场的分布,然后建立了一个只包含缺陷和部分管道、空气的三维微扰模型,把求出的无缺陷时的场经过转换后作为源加载到微扰模型中去,然后采用了ANSYS的二次开发工具APDL编写程序控制整个仿真分析的循环控制和数据的相互调用与转换,最后利用叠加法得到了线圈的阻抗。其仿真结果与实验值的比对情况表明了本文中采用的这种解析法与有限元法相结合的方法是正确的。 另外本论文也重点分析了缺陷的直径、深度以及检测频率等因素对线圈阻抗幅值和相角的影响,为缺陷的识别提供了一定得理论依据。……   
[关键词]:涡流检测;有限元法;解析法;传热管;APDL
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华中科技大学2009年
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