反应堆压力容器整体法兰封头锻造工艺数值模拟的开题报告.pdf

反应堆压力容器整体法兰封头锻造工艺数值模拟的开题报

告

一、选题背景

反应堆压力容器是核电站中重要的设备，其密封性能直接关系到核电站的运行安

全。而整体法兰封头作为一种密封性能较高的封头形式，广泛应用于反应堆压力容器

中。

目前，整体法兰封头的制备工艺主要有锻造、旋压、单板切割等方法。其中，锻

造工艺具有材料利用率高、加工成本低、制品性能优良等优点。

二、研究目的和意义

在反应堆压力容器整体法兰封头锻造工艺中，锻造过程中的应力状态和变形控制

直接关系到制品的质量和性能。为确保锻造制品的质量，需进行数值模拟分析，掌握

锻造过程中的应力状态和变形情况，为制定合理的工艺参数提供依据。

三、研究方法

本研究采用有限元数值模拟方法，建立反应堆压力容器整体法兰封头的三维几何

模型，并在其基础上进行力学仿真分析，掌握锻造过程中的应力状态和变形情况。

四、预期结果

通过数值模拟的方法，预计能够得到反应堆压力容器整体法兰封头锻造工艺中应

力状态和变形情况的详细分析和掌握，从而为制定合理的工艺参数提供重要依据，提

高整体法兰封头的成品率和质量。

五、研究计划

1.了解反应堆压力容器整体法兰封头的锻造工艺流程和工艺参数；

2.建立反应堆压力容器整体法兰封头的三维几何模型；

3.进行数值模拟分析，在分析中考虑材料的本构关系、变形情况和热力学参数等

因素；

4.分析模拟结果，优化工艺参数，提出有效的制品质量控制方法。

六、研究内容和阶段

1.研究内容

（1）反应堆压力容器整体法兰封头的锻造工艺流程和工艺参数研究

（2）建立反应堆压力容器整体法兰封头的三维几何模型

（3）数值模拟分析和结果分析

（4）制品质量控制方法的研究

2.研究阶段

（1）前期准备阶段：针对反应堆压力容器整体法兰封头的锻造工艺流程和工艺

参数进行资料收集和分析，建立反应堆压力容器整体法兰封头的三维几何模型。

（2）数值模拟分析阶段：根据建立的几何模型，利用有限元数值模拟方法进行

力学仿真分析。

（3）结果分析和制品质量控制方法研究阶段：分析模拟结果，结合锻造过程中

的实际情况，提出有效的制品质量控制方法。

七、研究难点

反应堆压力容器整体法兰封头锻造工艺的数值模拟研究，需要考虑到材料的本构

关系、变形情况和热力学参数等因素，同时还需优化工艺参数，提高制品的成品率和

质量。这些都是本研究的难点和重点所在。

八、参考文献

1.张文星.反应堆压力容器封头波形加工研究[J].机电工程,2017(12):23-25.

2.郭振华,刘松峰.大型锻造设备研究与发展[J].锻压技术,2016(4):1-5.

3.淀亚非,任泽华,吕小红.数控锻造技术的研究[J].锻压技术,2015(5):1-6.