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核反应堆冷却剂泵(简称核主泵)是核岛唯一不间断动力源,需要有60年超长使役时间,并经受各种极端工况考验。因此为保证其安全性,尤其确保核主泵在地震期间或期后其结构和功能的完整性,需要对核主泵进行抗震分析。此外,为避免因转子剧烈振动发生的严重事故,需要对核主泵转子进行临界转速分析。抗震分析的研究对象为300MW核电站中轴封式核主泵,本文首先采用三维实体建模软件INVENTOR建立核主泵的三维实体模型,再将简化的模型导入有限元分析软件ANSYS中,灵活运用ANSYS的前处理功能和有限元单元特性,建立了比质点系模型更加接近实际的三维实体有限元动力学模型,对该模型进行模态分析,得到核主泵前13阶固有频率及相应振型,在模态分析的基础上,采用反应谱法对核主泵分别进行三正交方向、多角度下的地震响应分析,得到了OBE和SSE地震载荷以不同输入角度时核主泵的位移和应力响应情况,结果表明在输入角度为90°时响应值最大,因此核主泵在厂房中的安装角度应避免发生在90°附近,此外,本文分析了在最大响应时转子的挠度,分析结果表明转子在地震载荷下的相对偏移量小于运行间隙,不会发生卡转子事故或出现转子与静止部件磨损情况。对轴封式核主泵进行了静力学分析,综合考虑了温度载荷、自重载荷、接管载荷和内压,分析所得到的应力和位移峰值与地震下的应力和位移峰值进行绝对值相加,如此保守计算得到了异常工况、设计工况和极限事故工况下核主泵的位移和应力变化情况,结果按照ASME III卷NB分卷进行安全评定,评定结果满足规范要求,因此可以认为核主泵在地震期间或期后能够保证其结果和功能的完整性。对转子进行临界转速研究,建立简单的转子系统,考虑有水和无水两种情况,采用ANSYS-WORKBENCH模拟分析了转子的干湿临界转速,并且与试验对比,误差在允许范围内,说明了该模拟分析方法的准确性。本文研究并掌握了三维实体核主泵抗震分析和湿临界转速的研究方法,进行了轴封式核主泵地震响应分析,其结果为核主泵的结构完整性及可运行评价提供依据,为核主泵在泵厂房中的安装角度评价提供参考,为核主泵的疲劳寿命分析提供输入数据;湿临界转速的研究方法为今后开展屏蔽式核主泵转子的湿临界转速的研究奠定了基础。