РАСЧЕТНЫЕ МОДЕЛИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ АТОМНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК (АЭУ) ПРИ АНАЛИЗЕ СЕЙСМОСТОЙКОСТИ
1. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСЧЕТНЫХ МОДЕЛЕЙ
1.1. Расчетной моделью энергооборудования при анализе сейсмостойкости называется динамическая система с конечным числом степеней свободы, достаточно полно отражающая основные динамические свойства рассматриваемого объекта оборудования или трубопровода, по реакции которой оценивается сейсмостойкость реальной конструкции.
1.2. Оборудование и трубопроводы АЭУ представляются пространственными, плоскими или одномерными стержневыми расчетными моделями (СРМ) в зависимости от конструктивных особенностей исследуемых объектов.
1.3. Стержневой расчетной моделью называется упругая динамическая система, состоящая из отдельных составных элементов - стержней, работающих в общем случае при сложном деформированном состоянии.
1.4. Плоской стержневой расчетной моделью называется динамическая система, движение точек которой происходит в одной плоскости, а ее упругие связи работают при плоском деформированном состоянии.
1.5. Частным случаем плоской стержневой расчетной модели является одномерная (цепочная) модель, движение точек которой происходит в одном направлении, а ее упругие связи могут быть представлены эквивалентными пружинами, работающими при растяжении-сжатии.
1.6. Комбинированная расчетная стержневая модель представляет собой пространственную модель с плоскими или одномерными подсистемами.
1.7. Масса конструкции, создающая при колебаниях инерционные нагрузки, сосредотачивается в узловых точках (узлах) расчетной модели.
1.8. Движение узлов расчетной модели может происходить в строго определенных направлениях, соответствующих выбранным обобщенным координатам.
1.9. Полное число обобщенных координат определяет число степеней свободы расчетной модели .
1.10. При анализе сейсмостойкости могут быть использованы оболочечные динамические расчетные модели, если собственные частоты колебаний конструкции, соответствующие оболочечным формам, имеют значение ниже 30 Гц.
2. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ МОДЕЛЕЙ
2.1. Основная задача построения расчетной модели при анализе сейсмостойкости состоит в определении условий идеализации конструкции (дискретизации, отображении упругих и диссипативных свойств с выбором соответствующих функциональных зависимостей), обеспечивающих необходимую точность оценки динамической реакции конструкции с приемлемыми затратами времени счета.
2.2. При построении упругой схемы СРМ руководствуются требованиями, предъявляемыми к расчетным моделям при оценке статической прочности. Дополнительно учитываются особенности элементов конструкции, динамическая работа которых отличается от статической (подвески трубопроводов, соединения с зазорами, демпфирующие устройства, антисейсмические амортизаторы, опорные устройства с сухим трением и т.п.).
2.3. Построение СРМ проводится в следующей последовательности:
предварительное разбиение системы на составные элементы;
назначение узловых точек;
назначение обобщенных координат;
определение инерционных и упругих характеристик;
анализ парциальных систем;
уточнение динамических характеристик СРМ.
2.4. Динамические характеристики СРМ определяются ее упругими, инерционными и диссипативными параметрами.
2.5. Разбиением системы на составные элементы приводят ее к дискретному виду, при этом учитываются динамические особенности анализируемой системы и внешнего воздействия, условия силового и деформационного взаимодействия отдельных элементов и проводится анализ влияния перечисленных факторов на величину динамической реакции системы.
2.6. Узлы СРМ следует располагать в местах наибольшей концентрации массы и наибольшей податливости конструкции, а также в точках, движение которых определяет взаимодействие элементов системы при колебаниях (места разветвления, присоединения к конструкции опорных связей, демпферов, амортизаторов и т.п.).
2.7. Для элементов оборудования, рассматриваемых в СРМ в виде стержней, изгибная или продольная деформация которых значительно меньше деформации примыкающих связей, узел следует размещать в центре масс этих стержней, а сам стержень допускается представлять в СРМ как абсолютно жесткое тело или связь.