利用橡胶弹簧调谐器提高振动台荷载性能

　　0 引 言

　　随着世界各国对能源需求的不断增长,核电站建设的发展很快。然而,在地震等自然灾害中,核电站设备一旦遭到破坏,由此而引起的核电污染带来的次生灾害会严重危害人类。因此必须保证核电站设备在遭受强烈地震时仍然能够安全运行。近年来,我国核电站事业发展很快,继秦山核电站一、二、三期工程,大亚湾核电站一、二期工程后,目前又正在兴建连云港核电站。但是我国是一个多地震的国家,已建或正在兴建的核电站都临近人口密集的城市,如何保证在地震时核电站的安全一直是受到高度重视的问题。

　　目前,保证核电站设备在地震作用下的正常操作功能在很大程度上依赖于抗震鉴定试验。核电站设备抗震鉴定试验中的一个重要问题是如何合理地加载。我国关于核电站设备抗震鉴定试验的规程指出,地震时,核电站设备受到垂直方向和两个正交的水平方向的地面运动激励,所采用的地震波应该是包含多种频率分量的不规则波。由于受到试验技术和设备的限制,现行核电站设备抗震鉴定试验一般都采用单频共振规则波进行激励,调整输入幅度,以拟合在实际的空间运动下楼层的反应谱值。以核电站设备中阀门的抗震鉴定试验为例,目前都采用单频法。考核阀门的抗震性能都应进行SL1(OBE)和SL2(SSE)试验。SL1试验采用正弦对数扫频,扫频范围为2~35~2Hz,扫频幅值为使在阀门重心处产生输入运动2/3的反应。SL2试验应在2~33Hz范围内的1/3倍频程处和共振频率处进行正弦拍波试验(一般多达12个以上不同频率频率),阀门重心处的动力应等于要求的反应谱值。水平方向最大输入要达到5.0g,垂直方向最大输入3.3g按照目前国内振动台的性能参数,最大驱动加速度均小于4.0g,达不到SL2试验的输入激励要求。

　　为了能在振动抬上进行阀门SL2正弦拍波试验,常规的方法是设计不同频率的机械调谐器,满足SL2正弦拍波频率。这种方法的缺点是:

　　(1)针对每个正弦拍波频率都要用不同的调谐器(一般多达12个以上);

　　(2)对不同的设备,由于其共振频率不同,针对不同的设备特制与其共振频率相应的调谐器;使试验必须分两个阶段进行,延长了试验时间;

　　(3)机械调谐器一般通过螺栓连接,每次试验中针对不同拍波频率更换时不同频率的机械调谐器时,安装十分困难;而且,每次试验就要更换2×12次以上,费时费力;

　　(4)在试验中,由于机械调谐器系统本身调谐装置因振动而松动,往往达不到共振效果。本文将介绍在进行核电站设备抗震鉴定试验中,利用橡胶弹簧调谐器提高振动台荷载性能的原理和方法。

　　1 橡胶弹簧调谐器工作原理