原子炉炉心振動解析コードの開発(II) (2)本文(縮少版)

Development of vibration analysis code for fast breeder reactor core structure (II)

佐々木 陽一*; 藤本 滋*; 郷田 勝彦*; 佐々木 恒夫*

Sasaki, Yoichi*; Fujimoto, Shigeru*; Goda, Katsuhiko*; Sasaki, Tsuneo*

高速増殖炉「もんじゅ」の炉心構成要素は六角形断面を有する細長い梁構造をしており、その振動性状は、下端支持の梁のそれと同様なものとみなす事ができる。高温の冷却材で満された炉心内にはこのような構成要素約700体が小間隔をおいて密に装荷されている。したがって、このような構造特性を持つ炉心構成要素群の地震時の挙動は構成要素同士の衝突や、流体力の影響等によって複雑なものとなる。このような挙動は厳密には非線形型応答となるが、その解析手法は十分に確立されているとは言えない。本報告は「もんじゅ」の炉心構成要素群の地震時の挙動を適確に把握し、各構成要素における衝突力、たわみ量など基本的な応答特性を評価するための解析コードの開発に関して述べたものである。前年度(53年度)の「高速炉炉心振動解析コードの開発(1)」においては、炉心構成要素頭部の群挙動を把握する基本的解析コードを開発したが、本研究においては、(1)上記解析コード(1)を拡張し、構成要素の上部および中間部の応答(衝突力、たわみなど)を評価するための数字アルゴリズムおよび解析コードの作成を行うと共に、(2)解析コード(1)のI/O整備として、群挙動の図示化のためのプロッタ・ルーチンの作成を実施した。本研究において開発した炉心振動解析コード(2)及び解析コード(1)用プロッタルチーンの特徴について述べる。(1)本解析コードは、各炉心構成要素の上部および中間部の時刻歴挙動(衝突力、加速度、たわみなど)を把握するためのものである。(2)炉心構成要素群の任意の組合せ(構成条件)に対する応答解析を行うことができる。(3)非線形微分方式のための直接積分においては、時間に関して自動メッシュ法を採用し、数値積分上の計算誤差をできるだけ小さく抑えながら、計算時間を短縮する事が可能である。(4)解析コード(1)用のプロッタ・ルーチンにおいては、各要素の応答の時刻歴波形を図示出来、全体的な挙動を視覚的に把握する事ができる。

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