核工业是国家的技术前沿和骨干行业，其产品开发和制造技术水平，不仅是质量和效率的保障，更是国家实力和形象的象征。 “走出去”是我国核电行业的国家战略， “安全”是走得出去的前提和基础。基于对安全性的极高要求，核能行业对供应商的产品质量要求比其他行业都严格得多。

如果“不安全”，核电会怎样？

1957 年

英国温德斯凯尔核综合设施发生大火，放射性云状尘埃进入大气层，造成数年后数十人死于癌症。

1957 年 9 月

前苏联秘密核工厂“车里雅宾斯克 65 号”的一个核废料仓库发生大爆炸，迫使紧急撤走了当地 11000 居民。

1957 年 10月

英国温德斯凯尔的一家铀生产核反应堆发生火灾。事故产生的放射性物质污染英国全境，至少有 39 人因此患癌症死亡。

1979 年 3 月

位于美国宾夕法尼亚州的三哩岛核电站发生严重失水事故，放射性裂变产物泄漏到安全壳内。

1986 年 4 月

前苏联的切尔诺贝利核电站 4 号机组发生爆炸，31 人当场死亡，8 吨多强辐射物质倾泻而出，污染遍及居住着 694.5 万人的 15 万平方公里地区，320 多万人直接遭受核辐射侵害。参加救援工作的 83.4 万人中，已有 5.5 万人丧生，7 万人成为残疾，30多万人受放射伤害死去。

如何确保核电的“安全”？

安全性对于核电的重要性，随着新安全规则的发布，对核电站的要求也日益严格。在传统的工程方法中，对安全性的验证是缺乏而且昂贵的。通常在设计过程的较晚阶段，如复杂系统组装的详细设计阶段结束时，或者在调试期间，才进行大规模的验证工作。另外，在传统的核电设计过程中，通常采用串行方式。在这样的过程中，验证手段没有集成到不同的设计阶段，很难进行系统验证。

仿真技术，也就是通过数字化手段，分析验证产品的性能、安全性和可靠性，是产品研发和制造数字化技术的核心。同时，能够精确模拟现实世界，不仅大大节约了各种成本，而且对于工程技术人员的安全提供了积极的保障措施。在核电工业，因其对安全性的极高要求，以及难以进行物理实验等，仿真技术已经在设计中成为主要的手段和强制性措施。

1.仿真技术可以带来强大的系统设计和验证能力，因此可以节省大量的时间和成本

2.将仿真与CAD、仿真流程与仿真工具集成在一起，可以打破流程之间的竖井，增强协作能力并确保设计符合要求，从而减少设计验证迭代次数

3. 仿真技术作为驱动系统优化过程的核心能力，从而可以使设计团队以最小的成本实现最优的系统设计

领先的核电企业是怎么做的？

国内许多核电技术领先企业，如中国核工业集团第一研究院、第二研究院、第九研究院等都采用SIMULIA Abaqus软件来进行仿真，将仿真直接集成到整个核电生命周期中系统的不同生命阶段，从而节省大量的时间和费用。

达索系统 SIMULIA Abaqus 是国际著名的 CAE 软件，与核工业有着很深的历史渊源，它以解决实际工业问题能力和强大的非线性功能赢得广泛声誉。SIMULIA Abaqus是第一批帮助客户获得ASME NQA认证的仿真软件之一，目前为止，对于我们客户的认证需求，SIMULIA Abaqus仍然是至关重要的工具。

针对核工业很多复杂和特殊的问题，如疲劳断裂、复合材料损伤、接触连接、金属塑性、混凝土本构等，达索系统SIMULIA Abaqus都有非常强健的解决方案。

达索系统C AE 仿真破解之道

达索系统SIMULIA Abaqus的CAE仿真分析技术和软件覆盖了包括结构、流体、电磁、声学、多体动力学、多物理场耦合、优化设计等极其宽广的领域，应用领域的不断拓展和功能的深化，覆盖核电站从设计、建造、运行到退役的全生命周期，并延伸到核燃料从采矿，生产、服务、临时存储到地质掩埋的全生命周期中。

A 反应堆安全壳极限承载力分析

研究反应堆预应力混凝土安全壳的极限承载力。将预应力混凝土安全壳的内压从零加到失效状态，采用SIMULIA Abaqus软件进行模拟。

下图（左）是安全壳1/4比例模型结构失效时场景，右图是模拟的结果，可以看出失效的位置和实验相

比很吻合。