Жабдықты беріктікке есептеу

Пән: Құрылыс
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТЫН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

СЕМЕЙ ҚАЛАСЫНЫҢ ШӘКӘРІМ АТЫНДАҒЫ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

СОӨЖ

Тақырыбы: Жабдықты беріктікке есептеу

Орындаған: Қалиев Е. Е.

Топ: ТФ-205

Тексерген: Нургалиев Д. Н.

Семей 2015

Мазмұны

Кіріспе3

1 Беріктікке есептеудің негіздері4

2 Негізгі есептелетін жүктеулер5

3 Беріктікті бағалау7

4 Беріктік шарттарының түрлері10

Қорытынды13

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі14

Кіріспе

Мен осы өздік жұмыста реакторды беріктікке есептеуді, негізгі есептелінетін жүктеулерін, сонымен қатар беріктікке есептеу кезінде оған баға беруін және осы бағалау қандай формулалар арқылы анықталатынын, беріктік шарттарының түрлерін қысқаша қарастырдым.

Беріктікке есептеу реактор құрастыру кезіндегі ең маңызды кезеңдердің бірі болып табылады. Беріктікке есептеу кезінде реактордың өлшемдері мен оның пішіндері таңдалынады. Сонымен қатар реактор конструкциясы элементтерінің эксплуатация кезіндегі кернеулерге немесе жүктеулерге төзімділігін анықтауда кең қолданылады.

Беріктік есептеу нейтронды-физикалық және жылугидравликалық есептеулермен тығыз байланысты.

1 Беріктікке есептеудің негіздері

Беріктікке есептеу - ядролық реакторды құрастыру кезіндегі ең маңызды кезең. Есептеу негізінде конструкцияның негізгі өлшемдері, оның геометриялық пішіні таңдалады, рұқсат етілген жүктелі циклы және эксплуатация қоры анықталады.

Әдетте беріктікке есеп екі кезеңде жүргізіледі. Бірінші кезеңде конструкцияның негізгі өлшемдері мен пішіндері таңдалынады, мысалы құбыр қабырғаларының қалыңдығы, реактор түбінің және келте құбырының пішіні мен қалыңдығы. Негізгі өлшемдер таңдалынып болған соң байқау (поверочный) есебі орындалады, онда конструкция типіне, жүктелу сипатына, әсер ететін кернеу типіне, жұмыс режиміне байланысты таңдалынған рұқсат етілген кернеулер әсер ететін кернеулермен салыстырылады. Сонымен қатар байқау есебі кезінде конструкция өлшемі мен пішінінің қалдық (остаточный) өзгеруінің пайда болуы бағаланады. Байқау есебі нәтижесінде конструкцияның геометриялық пішіні нақтыланады, эксплуатация қоры және жүктелу циклдарының рұқсат етілген саны анықталады.

Беріктік есептері нейтронды-физикалық және жылугидравликалық есептермен тығыз байланысты. Олар сәулелену мен температура әсерлерінен материалдардың механикалық сипаттамаларының уақыт бойынша өзнерісі туралы жорамалдауға мүмкіндік береді.

2 Негізгі есептелетін жүктеулер

Конструкцияның пішінін таңдауға реактордағы конструкцияның функциясымен және оны жасау технологиясымен анықталатын әрекеттегі жүктеулер шешуші әсерін тигізеді. Қалыпты эксплуатация шарттарында және оның мүмкін бұзушылықтары кезінде әрекеттегі жүктеулерді орнату - құрастырудың маңызды міндеті.

Жылутасымалдағыштың және қоршаған ортаның ішкі немесе сыртқы қысымы; бұйымның өзінің және оның құрамының массасы; инерционды күштер, әсіресе жоғары сейсмикалық активтілігі бар зоналарда орналасқан транспорттық қондырғылар мен энергетикалық реакторлар үшін елеулі; құбыр желілерінің және тіректердің реакциялары; қосымша жүктеулер, мысалы бұйымдарда орналастырылған агрегаттар, құбыр желілерінің жылу изоляциясы; температуралық әсерлер ядролық реактор элементтерінің негізгі есептік жүктеулерге жатады.

Ең маңызды жүктелу түрлерінің бірі - термиялық кернеулерге әкеліп соғатын температуралық әсерлер. Температура градиенттері жылуалмасу процестерге ілесе жүреді.

Олар стационар режимде, және де қуат, активті аймақ жүйесінің жұмысында өзгерісі және реактордағы басқа да өтпелі процестер кезінде орын алады. Конструкция элементінің қалыңдығы бойынша температуралар айырымы пропорционал термиялық кернеулер температуралар градиенттерінің салдары болып табылады. Егер термиялық ұзартулар бостандығы қысылған болса термиялық жүктеулер біртекті қыздырылған элементтерде де болуы мүмкін, мысалы, материалдардың сызықты ұлғаю коэффиценттерінің айырмашылығынан. Термиялық жүктеулер басқа жүктеулер түрінің кернеуін елеулі түрде жоғарылату мүмкін.

Вибрациялар немесе соққылар әсерінен болған жүктеулерді есепке алу қажетті. Вибрациялар негізінде үлкен жылдамдықпен қозғалатын жылутасымалдағыштың конструкция элементтеріне, мысалы жбэл-теріне, басқару органдарына, жинақтарға гидродинамикалық әсерлесулерімен шартталған. Соққылар аппаттық жағдайлардың, мысалы реактор каналдарының және құбыр желілерінің жарылуының салдарынан болады.

Конструкция элементінің жүктелуінің шарттарының барлығы есептік жағдай деп аталады.

3 Беріктікті бағалау

Реактор құрастыруда және басқада техника облыстарында рұқсат етілген кернеулерді анықтайтын қор коэффиценті бойынша беркітікті бағалау кең таралған. Конструкцияда болатын максимал кернеулер рұқсат етілген шамалардан аспауы тиіс.

Беріктік қоры материалдың механикалық шашуды, әсер еткіш жүктеулер мен кернеулер туралы оларды анықтаудың кез-келген әдісінің жуықтау сипаты себебінен білімдердің дәл еместікті, конструкция элементтерінің өлшемдерінің рұқсат өріс шектерінде ауытқуларды есепке алады. Негізінде, беріктік қоры ұзақ уақыт бойы эксплуатацияда болған элементтермен қайта жасалынатын конструкциялардың элементтерінің сенімділігін салыстыруда қолданылады. Сондықтан беріктік қоры конструкция типіне де, жүктелу шарттарына да тәуелді.

Беріктікке өлшеу нормаларында келесі номиналды рұқсат етілген кернеулер [ $\sigma_{н}$ ] орнатылған:

Көміртекті, төмен легирленген және аустенитті болаттардан, хромникель қорытпаларынан жасалынған элементтер үшін

немесе (3. 1)

мұндағы ;

Уран графитті реакторлардың цирконий қорытпаларынан жасалынатын құбырлар және ыстыққа шыдамды хромолибденді болаттан жасалынатын құбыр желілері үшін

(3. 2)

мұндағы ;

Ұзақ беріктіктіктің шегі туралы мәліметтер жоқ және сырғыштық деформациясын шектеу қажет болған кездегі цирконий қорытпасынан жасалынған құбырлары үшін

(3. 3)

мұндағы

Ақырғы формулаларда - беріктіктің, аққыштықтың минимал шамалары, 10 ⁵ сағат ішінде ұзақ беріктік шегі шамасының, Т есептік температура кезінде анықталатын, 10 ⁵ сағат ішінде сырғыштық деформациясы берілген шамаға жететін сырғыштық шегінің орташа мәндері; - беріктік шегі, аққыштық шегі, ұзақ беріктік шегі және сырғыштық шегі бойынша беріктік қорлары.

Рұқсат етілген кернеулер конструкцияның шиеленіскен (напряженный) күйіне және жүктелу түріне байланысты номиналды рұқсат етілген кернеулерге тең немесе оларды 20-80 %-ға асады. Қалыпты эксплуатациялау шарттарының бұзылуы және апаттық жағдайлар кезінде рұқсат етілген кернеулердің үлкен шамалары қабылданады.

Рұқсат етілген кернеулерді есептеудің сипатталған әдісі тұрақты кернеу шарты кезінде әділетті. Уақыт бойынша айнымалы, циклді кернеу кезінде конструкция элементі кернеудің аз шамасы әсерінен бұзылады. Қажыған шаршау ең көп қалыпты кернеулердің әсер ету сызықтарына перпендикуляр бағытта ұласатын беттік жарықтардың пайда болуымен басталады. Циклдік жүктелу кезіндегі рұқсат етілген кернеу материал қасиеттеріне, цикл пішінінің сипатына, циклдар санына тәуелді.

Мысалы, кезінде аз көміртекті (малоуглеродный) және төмен легирленген (низколегированный) болаттар мен кезіндегі хромникельді аустениттік болаттар үшін кернеудің рұқсат етілген амплитудасы (максимал және минимал кернеулердің жартылай айырмашылығы) [ $\sigma_{а}^{*}$ ] кернеу циклдарының рұқсат етілген санымен [ N ] ≤ 10 ⁶ келесі формулалар арқылы байланысты:

(3. 4)

(3. 5)

мұндағы - кернеу және төзімділік бойынша беріктік қорлары; - кернеу циклдарының ассиметрия коэффиценті (егер болса, онда деп қабылдаймыз) ; $\sigma_{а}^{*}$ - әсер еткіш кернеулер амплитудасы; - созылу-сығылу симметриялы циклі кезіндегі қажу шегі; m - материал сипаттамасы. Қажу шегі 400 ÷ 700 МПа кезінде тең; 400 ÷ 1200 МПа кезінде = (0, 54 - 20, 4 ∙ болады.

4 Беріктік шарттарының түрлері

Мүмкін кернеулер әдісі бойынша алынған теңсіздіктер

$\sigma_{max} \le [\sigma]$

және

$\tau_{max} \le [\tau]$

беріктік шарттарына жатады. Беріктік шарттарына сүйеніп инженерлік маңызды мәселелерді шешуге болады, мысалы, білеудің беріктігін тексеру, қима өлшемдерін жобалау есебі және көтерімділікті анықтау.

Ығысу кезіндегі беріктік шарты

$\tau = \frac{Q}{A} \le [r]$