核电主设备的结构完整性直接决定了核电厂的服役安全性和经济性，因此核电主设备设计或服役评估需要充分论证设备的结构完整性。

目前采用的评价方法包括RCC-M，ASME规范评价法和缺陷容限分析方法（DTA）均基于确定论的安全设计理论，难以从概率角度说明主设备是否安全，难以支撑核电站的概率安全分析，难以满足国内核电厂主设备老化程度日益加深的状况。

本项目的目标在于重点突破上述评定实践遇到的技术瓶颈，研究概率断裂评定方法在核电主设备的应用，开发概率断裂评定程序，并进行案例评定。软件能够给出裂纹扩展寿命的统计特性，在给定可靠度要求下结构经济寿命的预测，损伤度的评估，以及可靠度随时间的变化。

开展核电主设备概率断裂力学分析方法研究，并开发适用的概率断裂力学分析计算工具。主要针对概率断裂力学在核电主设备的应用开展研究并形成应用案例报告。

基于形成的概率断裂力学软件分析方法论开发实现计算的程序并附详细说明。

应用开发的程序，计算以下3个部件的断裂失效概率：

1.  反应堆压力容器筒体马鞍形焊缝

2.  反应堆压力容器接管内隅角

3.  反应堆压力容器堆芯筒体

国外在概率断裂力学分析软件方面起步较早，开发了一些较为成熟的商业软件和专业软件。例如，一些软件可以对复杂结构的断裂概率进行分析和预测，在航空航天、核工业等领域得到了广泛应用。这些软件在功能上不断完善，能够处理多种复杂的工况和结构形式，为工程设计和安全评估提供了重要的工具。国内也有一些高校和科研机构在概率断裂力学分析软件的研发方面取得了一定的成果。一些国产的多物理场断裂分析软件如MultiFracS，在岩土工程等领域得到了应用。

目前采用的评价方法包括RCC-M，ASME规范评价法和缺陷容限分析方法（DTA）均基于确定论的安全设计理论，难以从概率角度说明主设备是否安全，难以支撑核电站的概率安全分析，难以满足国内核电厂主设备老化程度日益加深的状况，开发新的概率断裂力学分析软件，打破技术瓶颈很有必要。

在核电主设备设计或服役的评估方面,目前采用的评价方法包括RCC-M，ASME规范评价法和缺陷容限分析方法（DTA）均基于确定论的安全设计理论，难以从概率角度说明主设备是否安全，难以支撑核电站的概率安全分析，难以满足国内核电厂主设备老化程度日益加深的状况。

技术路线：

总体架构：完成《概率断裂力学研究开发方案》，明确软件功能与适用范围。

软件开发：选择适用算法，进行界面开发，功能模块开发。

分析案例：完成对反应堆压力容器接管内隅角断裂失效，反应堆压力容器堆芯筒体断裂失效两个案例概率分析。

拟解决的问题：

完成对反应堆压力容器接管内隅角断裂失效，反应堆压力容器堆芯筒体断裂失效两个案例概率分析。完成复杂结构复杂载荷条件下的双参数概率评定。

预期成果：

1.开发概率断裂力学分析计算程序，完成软件说明书。

2.提交《复杂结构复杂载荷条件下的双参数概率评定报告》，撰写成果论文。

3.就概率断裂力学分析软件相关创新技术提交专利申请。

2024年12月：查阅资料，指导老师提供专业知识培训。

2025年1月：设计概率断裂力学研究开发方案。

2025年2月至7月：概率断裂力学分析软件研发。

2025年7月：中期检查。

2025年7至12月：完成案例分析报告。

2026年1月至4月：填写项目结题表，撰写研究论文与总结报告。

2026年5月：参加项目结题答辩。