第４期(总第２３９期)２０２３年８月机械工程与自动化MECHANICALENGINEERING&AUTOMATIONNo．４Aug．文章编号:１６７２Ｇ６４１３(２０２３)０４Ｇ００７３Ｇ０２核电站用空气闸门抗震强度分析赵彦霞１,樊士玉２,张善文２(１．江苏金秋竹集团有限公司,江苏靖江２１４５００;２．扬州大学机械工程学院,江苏扬州２２５１２７)摘要:在介绍了某空气闸门组成的基础上,为评估空气闸门的结构能否满足抗震要求,建立了空气闸门的有限元模型,分析了其在地震载荷作用下的力学强度.通过应力评定,所设计的空气闸门能够承受给定的地震载荷.关键词:核电站;空气闸门;抗震强度中图分类号:TP３９１７∶TM６２３４文献标识码:A教育部高等教育司产学合作协同育人项目(２０２１０２３６３０２６)收稿日期:２０２２Ｇ１１Ｇ１０;修订日期:２０２３Ｇ０４Ｇ２３作者简介:赵彦霞(１９８３Ｇ),女,河南开封人,工程师,本科,主要从事特种门窗开发设计.０引言空气闸门是核电站中重要的防护设备,在地震过程中,地震载荷对空气闸门会产生影响.核电站使用的空气闸门必须能够承受地震载荷给其带来的应力作用[１,２].本文以某空气闸门为研究对象,对其进行抗震分析,并评估其是否满足抗震要求[３].１结构介绍某空气闸门结构主要包括铰链１、门扇２、启闭机构３、门框４和锁紧机构５等,见图１.门扇２一侧通过铰链１安装在门框４上,另一侧通过锁紧机构５与门框和地面相连,启闭机构３用于门扇的开启和关闭.门扇高度为４．５m,宽度为３．６m,厚度为１２６mm,门扇质量为６１０４kg.门体内部结构为C形槽钢骨架和双面防火层.门面外侧为１．５mm厚薄钢板,钢板材料为Q２３５B,防火层厚度为２０mm,材料为膨胀珍珠岩.２有限元模型本文采用谱分析法对空气闸门进行抗震强度分析.由于两个门扇左右对称,采用有限元分析软件ANSYS建立单个门扇的有限元模型,见图２.门扇钢板和防火层采用壳单元Shell１８１模拟,内部C形槽钢采用梁单元Beam１８８模拟.由于锁紧机构、启闭机构、门把手、铰链、门框等部件相对门扇质量小,不考虑其影响.铰链和锁紧处节点约束所有自由度.３模态分析模态分析是谱分析的基础,为其提供不同频率下的振型.模态提取方法采用Blocklanczos法.采用有限元分析软件ANSYS对模型进行模态计算.通过计算,得到空气闸门的前１０阶固有频率,见表１.空气闸门前３阶振型见图３.由图３可以看出:前３阶振型均以弯曲振动为主,第１阶振型以门扇无约束侧中部弯曲振动为主,第２阶振型以门扇无约束侧上...
