當失水事故發(fā)生時,應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)啟動,冷水由**注射接管進入盛有高溫流體的反應(yīng)堆壓力容器,接管與壓力容器連接部位及筒體下降腔區(qū)域會受到強烈的熱沖擊,從而導(dǎo)致非常高的拉伸應(yīng)力。如果該區(qū)域由于輻照導(dǎo)致材料的參考溫度大大升高,且又存在內(nèi)表面初始裂紋,則有可能導(dǎo)致反應(yīng)堆壓力容器發(fā)生破壞。為了防止反應(yīng)堆壓力容器因承壓熱沖擊引起災(zāi)難性破壞,必須對反應(yīng)堆壓力容器PTS進行深入研究。斷裂力學(xué)方法分析評價反應(yīng)堆壓力容器的結(jié)構(gòu)完整性的關(guān)鍵之一是確定斷裂參量。斷裂參量的計算方法包括:工程方法、試驗方法、有限元數(shù)值模擬計算方法。其中,工程方法雖然簡便易行,但往往過于保守,且費用昂貴、周期長、復(fù)現(xiàn)性差,在實際應(yīng)用中很少采用。本文建立三維含有裂紋的模型,采用彈塑性斷裂力學(xué)有限元分析方法,計算PTS瞬態(tài)作用下的裂紋斷裂行為,并與工程方法計算結(jié)果進行比較。反應(yīng)堆壓力容器堆芯筒體作為分析對象,分別采用工程方法和彈塑性斷裂力學(xué)有限元分析方法進行斷裂分析。其中,工程方法建立的有限元模型是不含有裂紋的,其裂紋是假設(shè)的,而彈塑性斷裂力學(xué)分析方法是建立了三維含有裂紋的有限元模型。彈塑性斷裂力學(xué)有限元分析技術(shù):計算原理彈塑性斷裂力學(xué)有限元方法是采用虛擬裂紋擴展法進行J積分運算,將熱應(yīng)變和初應(yīng)變采用修正項加以考慮,適合于承受熱載荷的非線性材料結(jié)構(gòu)的J積分和應(yīng)力強度因子的計算。該方法認為,由于裂紋擴展而引起的勢能。計算模型彈塑性斷裂力學(xué)有限元方法建立真實裂紋的三維有限元模型,提取PTS瞬態(tài)作用下的裂紋**處的應(yīng)力狀態(tài),計算裂紋**處的應(yīng)力強度因子。