苏喜平 叶璇 殷通 谢季佳 宋晶如 彭青 刘小明

碳化硼屏蔽组件模拟件悬臂弯曲性能研究

苏喜平1叶璇2殷通1谢季佳2宋晶如2彭青2刘小明2

（1 中国原子能科学研究院，北京 102413；2 中国科学院力学研究所非线性国家重点实验室，北京 102413）

获得碳化硼屏蔽组件在横向载荷作用下的力学响应及力学性能参数是进行组件结构完整性评价的重要基础。本文首先建立了一套适用于全尺寸组件的力学性能测量装置，结合利用激光开关测量残余塑性挠度的方法，实现了全尺寸碳化硼屏蔽组件模拟件悬臂弯曲和残余塑性挠度的测量。试验得到碳化硼组件模拟件弯曲刚度均值为33.23 N/mm，六角管前凸台产生1mm残余塑性挠度所需要的横向载荷约为2561.9 N。通过试验发现在悬臂弯曲加卸载过程中组件模拟件根部被水平拔出，并通过有限元计算证明了加卸载过程中模拟件尾端与夹具的接触状态发生改变，造成模拟件刚体转动并带来挠度的变化。通过转角补偿修正之后，试验结果与有限元计算结果吻合得很好。

碳化硼屏蔽组件；悬臂弯曲试验；有限元数值模拟；残余塑性挠度

0 引言

碳化硼屏蔽组件是钠冷快中子反应堆的堆芯组件之一，它是利用碳化硼中的10B元素大量吸收逃逸出的中子，以对反应堆容器内的中间热交换器和一次钠泵进行防护，避免二次钠的活化[1]。该组件主要由操作头、六角管、吸收体棒和管脚组成。由于屏蔽组件的力学性能直接影响组……