MSC在能源行业的解决方案及应用.pdf

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1、MSC在能源行业的解决方案及应用李伟June20,2013MSCSoftwareConfidentialMSCSoftwareConfidential目录•能源行业分类•能源行业分析需求•MSC解决方案•应用案例MSCSoftwareConfidential2能源行业分类•能源行业–核能–风能–太阳能–石油–电力•火电•水电•输配电设备MSCSoftwareConfidential3能源行业发展趋势•中国已经成为世界第二大能源消费国，并且将在3-5年内超越美国成为世界最大能源消费国。•在“十二五”规划

2、中，国家把新能源产业列入了国家重点支持的七大领域之一。新能源产业重点发展新一代核能、太阳能热利用和光伏光热发电、风电技术装备、智能电网等。•预计未来十年我国新能源投资将达5万亿元。重点支持的领域将集中在核能、风能、太阳能、水能、煤炭的清洁化利用、生物质能、智能电网等七大方面。•可以预见，中国新能源产业的发展前景将十分广阔。MSCSoftwareConfidential4目录•能源行业分类•能源行业分析需求•MSC解决方案•应用案例MSCSoftwareConfidential5能源行业的分析需求•广阔

3、的发展前景，也对能源设备和相关产品提出了挑战–安全性、可靠性、高质量、新材料、新技术、低成本。•能源行业分析需求(按照学科划分)–结构强度分析–振动及响应分析–加工及工艺过程仿真–结构优化–疲劳耐久性分析–机构运动仿真–系统控制仿真–热分析和热－结构耦合分析–流体及流－固耦合分析–…MSCSoftwareConfidential6目录•能源行业分类•能源行业分析需求•MSC解决方案•应用案例MSCSoftwareConfidential7MSC解决方案•MSC丰富的产品线为能源行业提供了全面的解决方案

4、MSCSoftwareConfidential8目录•能源行业分类•能源行业分析需求•MSC解决方案•应用案例MSCSoftwareConfidential9核能领域应用案例MSCSoftwareConfidential10CAE仿真应用•设计/分析发电站设备–反应堆安全壳结构–冷却塔–其他建筑设施•高压管道系统•子系统–反应堆压力外壳–控制棒•抗震设计•爆炸/冲击/跌落分析•振动分析•流固耦合分析MSCSoftwareConfidential核乏燃料棒存储罐体跌落仿真•跌落与冲击仿真–罐体按照指定的

5、高度和角度进行跌落实验–冲击载荷必须符合规范标准–主体结构必须保证不损坏(cask&basket)–Dytran/MSCNastranSol700–仿真罐体内部及外结构的跌落冲击效果MSCSoftwareConfidential12跌落实验仿真（角跌落）•跌落测试仿真–多个方向测试•正跌落•侧跌落•角跌落–大应变–大应变率•持续0.050-0.300秒–捕捉载荷峰值CaskMotionAccelerationatCaskWall800.00100000600.0050000Accelerationat

6、CaskWall400.000CaskVerticalMotion8per.Mov.Avg.200.00-50000(AccelerationatCaskWall)Displacement(mm)0.00-1000000.0000.1000.2000.3000.4000.0000.1000.2000.3000.400Time(seconds)MSCSoftwareConfidential13跌落实验仿真（侧跌落）•跌落测试仿真–多个方向测试•正跌落•侧跌落•角跌落–大应变–大应变率•持续0.050-0

7、.300秒–捕捉载荷峰值AccelerationatCaskWallCaskMotion600000600.00400000Accelerationat500.00CaskWall400.00200000300.00CaskVertical…200.0008per.Mov.Avg.100.00(Accelerationat0.00-2000000.0000.1000.2000.300CaskWall)0.0000.1000.2000.300Displacement(mm)-400000Time(sec

8、onds)MSCSoftwareConfidential14罐体内部支撑件仿真•罐体内部仿真–从桶的跌落仿真提取等效静力载荷作用于罐体内部存储单元结构MSCSoftwareConfidential15罐体连接件应力仿真•吊耳应力分析–吊耳用于吊起罐体–必须设置屈服极限的3倍安全余量MSCSoftwareConfidential16罐体热/热应力分析•热/热应力仿真–CFR71章：–静止存放时38°C(100°F)–非特殊运输时50°C(122°F)–特殊