[发明专利]反应堆环形流体域圆筒构件间附加质量矩阵实验测量装置及方法

权利要求书

1.一种反应堆环形流体域圆筒构件间附加质量矩阵实验测量装置，包括：一个主泵支承圆筒，两个中间热交换器DHX支承圆筒，两个独立热交换器IHX支承圆筒，五个支承圆筒按照快堆堆本体内的放置关系相对主泵支承圆筒对称放在一个夹角为180度的封闭扇形区域，所述扇形区域为径向热屏蔽内层和堆芯屏蔽外层所围成的半环域装置，所述半环域装置外底部延伸出可固定螺栓的孔板，用来将整个半环域装置固定在地面或振动台上，所述半环域装置内充满水,水面高度为0.6米至1.5米；每个支承圆筒布置多层测点，每层测点沿支承圆筒圆周均匀布置，所述测点均在水下；每层测点都布置有加速度传感器与压力传感器测量加速度和压力，每层布置压力测点至少8个，加速度测点至少4个；实验时利用激振器对各支承圆筒分别进行激振，激振器测量头在其固定高度的平面在180度的角度内旋转，以便对每个支承圆筒的两个方向进行激励；各支承圆筒顶部设置可添加配重的圆台，圆台和配重片中间都留有圆孔，以便各传感器线从支承圆筒顶部伸出；根据多个水中相互作用的实体所受流体作用力公式计算得到附加质量矩阵。

2.根据权利要求1所述的一种反应堆环形流体域圆筒构件间附加质量矩阵实验测量装置，其特征在于：所述五个支承圆筒采用可拆卸的形式安装在所述环域内，所述五个支承圆筒间的距离可变。

3.根据权利要求1所述的一种反应堆环形流体域圆筒构件间附加质量矩阵实验测量装置，其特征在于：所述激振器通过连杆装置设置在举架上，所述连杆装置在举架顶部可以前后左右移动，以带动激振器移动。

4.根据权利要求1所述的一种反应堆环形流体域圆筒构件间附加质量矩阵实验测量装置，其特征在于：每个支承圆筒的激振器激励点高度为距支承圆筒顶120mm。

5.一种反应堆环形流体域圆筒构件间附加质量矩阵实验测量方法，其利用权利要求1-4任一项所述的装置进行测量，其特征在于：加速度各测点数值为A_N，其中N表示测点号；将各支承圆筒加速度测点数值沿x和y方向投影分别积分，求出此支承圆筒沿x方向的加速度a_ix和沿y方向的加速度a_iy；压力各测点数值为P_N，将各支承圆筒压力测点数值在x、y方向投影并分别积分，得到该支承圆筒所受到流体压力在x、y方向合力F_ix、F_iy；其中，i为此时激振主频率对应的筒的编号，i＝1,2,3，分别对应主泵支承圆筒、DHX支承圆筒、IHX支承圆筒；

多个水中相互作用的实体所受流体作用力公式：

其中，-F_f和是n*1的列向量；M代表系统内不同支承筒附加质量及附加质量耦合项的n*n方形对称矩阵；F_f中的每一项表示流体力在每个筒在x和y方向的矢量分量，即实验所得压力数值积分所得的流体力F_ix、F_iy；为每个筒在x和y方向的瞬时加速度，即实验所得同一时刻积分所得的各筒加速度a_ix、a_iy；

根据上面的公式，当半环域装置中支承筒种类为2时，包括主泵支承筒和DHX支承筒，或主泵支承筒和IHX支承筒两种情况，矩阵如下表达：

当半环域装置中圆支承筒种类为3时，矩阵如下表达：

实验时，将激振器与被测支承圆筒顶端测点相连，分别对于每个支承圆筒取x和y两个方向进行激励，记录每次激励时各支承圆筒布置测点的加速度参数和压力参数，得到每一次实验中的F_ix、F_iy及a_ix、a_iy，从而计算出一列附加质量矩阵；重复对每个圆筒的激励并按上述公式计算，即可得到完整的附加质量矩阵。