高温堆压力容器主螺栓预紧过程的有限元模拟

摘要

法兰螺栓预紧力的均匀分布对于核能、化工等高压密封容器的长期可靠服役具有重要影响.由于螺栓数目众多引起的分析模型大、上下法兰面接触引起的接触非线性、分组分阶段螺栓预紧引起的多分析工况,导致难以采用有限元方法来精确模拟螺栓预紧过程.现代软硬件的发展,使得大规模快速有限元分析能够方便实现.以ADVENTURECluster软件为例,通过对高温气冷堆一回路压力容器42个M88主螺栓的分组分阶段预紧过程进行了数值模拟.预紧分为7组两个阶段进行.分析结果表明:不同组螺栓不同阶段的预紧,对其他螺栓的预紧力会产生不同的影响.该模拟方法不仅可用于核能行业,并可推广至化工、机械等其他领域.