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。
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。
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，随着新安全规则的出台，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CAE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。
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。
对AP1000反应堆压力容器整体耦合计算，模型超过180万个四面体单元，300万个节点。分析工况包括冷却系统设计瞬变A、B、C、D四级工况。通过分析，有利于掌握反应堆压力容器设计技术。
高温蠕变疲劳特性研究
对主蒸汽隔离阀处于高温部分的阀体进行了结构完整性分析和评价。分析阀体在高温、高压和地震荷载作用下的应力和变形水平，计算阀体关键部位的蠕变与疲劳损伤程度，并进一步探索阀体寿命对应力类型和水平的敏感性。
通过SIMULIA Isight软件的优化，将管道支座数量大约减少了40%，可以节约近百万美元的费用。
针对正常工况下在弯矩和内压的作用下管道在蠕变区内的弯曲问题、有缺陷管道接头在蠕变区内的弯曲及断裂分析、厚壁管道的蠕变计算，过压情况下管道旋转、撞击、塌陷、塑性变形，地震引起的管道响应，包括线性和非线性响应等情况。
使用SIMULIA Abaqus有限元软件进行核电站在地震载荷、空气爆炸、飞行器碰撞等特殊动力冲击下的响应谱分析，确保结构的安全性。
