将核电反应堆控制棒导向筒组件从反应堆系统中解耦,建立下部导向筒详细模型。运用等效静力法和瞬态动力法对下部导向筒开展动力分析,对两种分析方法的计算原理和计算结果进行比较研究,验证了两种分析方法在控制棒下部导向筒动力分析中的可行性,为后续工程应用针对不同的设计阶段选取动力分析方法提供了依据。

输液管道问题普遍存在于工程实践中,对管道的振动进行计算分析时,需要考虑输送液体与管道的相互作用。文中使用有限元软件ANSYS和流体动力学软件CFX,建立输液管道三维模型,通过两个软件之间的数据交换,进行流固耦合分析。分析斜坡流速冲击下的输液管道的振动特性,并计算半正弦波脉冲下的振动响应。计算管道的前十阶固有频率,发现当脉冲频率接近管道固有频率时会产生拍振现象。

主蒸汽管是反应堆冷却剂系统最大的外接管道,文中对其对系统静力（热膨胀）和动力（LOCA和地震）分析的影响进行分析.对于两环路核电站,主蒸汽管分别布置于两个环路的相反侧.对蒸汽发生器支承在热态条件热膨胀位移具有相反的作用,影响支承间隙的调整工作.在动力分析中主蒸汽管对蒸汽发生器具有稳定作用,但也在地震分析时引入了较高位置的较大地震激励输入.主蒸汽管对主系统动力分析具有比较复杂的影响.

在核电厂极限设计事故工况时,由于动力载荷的作用,反应堆冷却剂系统内部存在诸多流体与固体耦合现象,采用流体附加质量的方法等效系统内部的流固耦合现象。对反应堆冷却剂系统中存在的流固耦合附加耦合质量的计算方法进行研究,梳理燃料组件之间、吊篮与燃料组件之间、压力容器筒体与吊篮之间以及蒸汽发生器传热管之间流固耦合质量的计算方法,有效模拟流体和固体之间的耦合效应,为建立动力分析模型提供有力的技术支持。

反应堆结构的流致振动问题与核安全直接相关。为了完成反应堆堆内构件的流致振动分析,需要先对反应堆堆内构件振动特性进行分析。文中建立吊篮及其主要附属结构在空气和安装于反应堆压力容器内水下环境中的三维有限元模型,并分别进行了振动特性分析,使用ANSYS软件得到其梁式模态和壳式模态。

当湍流流过燃料棒表面时,湍流速度分量产生表面随机压力脉动。采用随机振动响应的模态分析技术,得出圆柱体横向振动位移的均方值一般表达形式。根据压水堆燃料棒的结构和流场分布特征,将作用在燃料棒上的流体力等效为脉动随机载荷,引入湍流功率谱密度函数,结合相关功率谱密度试验参数,推导每阶模态的振动位移均方值。分别讨论轴向和横向流引起的各阶模态的振动幅值,并给出各阶模态的对数衰减阻尼,轴向和横向流引起的振动幅值采用线性组合方法,对各阶模态的采用10%的模态组合方法得到所有模态的燃料棒振动幅值,给出了完整的燃料棒轴向和横向湍流激励振动总幅值的通用计算方法和分析流程。

为了研究梯形轨枕轨道在地铁列车以60km/h速度运行时的振动特性,建立了梯形轨枕轨道的三维有限元振动模型。分析了梯形轨枕轨道在轮轨粗糙度激励下的振动响应特性。通过与普通地铁轨道进行对比,可知梯形轨枕轨道具有良好的减震能力。