冲击载荷作用下阀门阀瓣断裂失效的有限元分析

摘要

通过建立某核电站通风系统阀门阀瓣的三维模型,采用有限元计算的方法模拟分析了阀门在开启后撞击阀门框过程中,阀瓣受到冲击载荷作用下的应力变化情况.通过对比4种不同工况,采用有限元方法的应力分析结果表明,由于碟板结构设计不合理,碟板开启后碰撞阀门框过程中阀瓣销孔上方槽钢翼板边缘弯曲压缩应力已超过材料规定的塑性延伸强度;而碟板关闭碰撞冲击阀门框时产生相反的应力和变形.长期运行过程中,碟板开关反复冲击阀门框,阀瓣销孔上方槽钢翼板边缘发生较高低周拉压疲劳应力,导致阀瓣销孔之上槽钢翼板处疲劳损伤,直至断裂.可以通过对碟板结构进行改进,防止阀瓣断裂失效.