安全壳地坑过滤器作为核电站安全系统的一个重要组成部分,其设计制造的国产化具有重要意义。在地坑过滤器的设计中,其水下附加质量是一个重要参数,但关于该物理量的测量很少见于公开发表的文献。本文的研究目标是针对核电站地坑过滤器,研究水下附加质量的测量方法,并分析各个参数对附加质量的影响,在总结影响趋势及经验公式的基础上满足工程应用的要求。本文研究的主要内容如下:1.调研国内外关于地坑过滤器的设计、制造、安装方面安全性与可靠性的政策、法规和标准,国内外关于附加质量定义以及该物理量的理论计算方法。2.根据地坑过滤器复杂的外形结构,设计了通过测量转动惯量来间接测量附加质量的实验方法。因为地坑过滤器主体部分是开孔滤筒结构,所以本文对该结构进行简化,从筒型结构、开孔对筒型结构的影响这两个方面进行研究。由于圆柱结构附加质量存在理论公式,通过对该结构附加质量的测量来验证测量方法的可靠性。3.对不同长度、半径的圆柱结构试件的水下附加质量进行测量。首先测量该结构无水时的质量,该质量为惯性质量,与试件称重相比,误差在2%之内。然后测量得该结构水下附加质量,与理论计算值相比,误差在5%之内。测量结果表明目前选用的附加质量测量方法具有可靠性。4.测量圆筒结构的附加质量,并分析振动频率、加速度、结构几何尺寸等参数的影响。发现圆筒结构附加质量随圆筒结构的长度增加、直径增加而增大,与振动频率无关。并且发现,圆筒结构的附加质量与相同结构尺寸的圆柱结构的附加质量的比值为常数,值约为1.9,该值可作为圆筒结构附加质量相对圆柱结构附加质量的修正系数。5.对三种型号的地坑过滤器附加质量进行测量。对比圆柱型地坑过滤器与圆筒结构的附加质量可知,在相同尺寸下,表面开孔对结构附加质量有较大影响,在开孔率为30%时,其附加质量与圆筒结构相比降低到原来的1/3左右。对于三种不同型号的地坑过滤器,它们相对圆柱结构附加质量的修正系数在0.5~0.6之间。6.对六棱柱型的地坑过滤器两个不同方向的附加质量进行了测量,对比它们的大小关系,发现运动方向的横截面较大时,在这个运动方向上附加质量的值也偏大。说明非轴对称柱体沿不同方向横向运动时,产生的附加质量也不相同。