Stress analysis of two-dimensional C/C composite components for HTGR's core restraint mechanism

2次元C/C複合材料構造物のHTGR炉心拘束機構への応力解析

塙 悟史 ; 角田 淳弥 ; 柴田 大受 ; 石原 正博 ; 伊与久 達夫; 沢 和弘

Hanawa, Satoshi; Sumita, Junya; Shibata, Taiju; Ishihara, Masahiro; Iyoku, Tatsuo; Sawa, Kazuhiro

炭素繊維強化炭素複合材料(C/C複合材)は高強度かつ優れた耐熱性を有することから高温ガス炉の炉内構造材として有望視されている。C/C複合材の原子力適用に際しては、黒鉛材料と同様に中性子照射による損傷がC/C複合材にも生じることが予想される。そこで、C/C複合材の熱・照射応力を評価するためにC/C複合材の高い異方性を考慮できる有限要素コードVIENUSを開発した。本報告では、炉心拘束機構への2次元C/C複合材の適用を想定し、C/C複合材の厚さや炉心拘束機構取付時のギャップをパラメータとした熱・照射応力解析を実施した。その結果、厚さとギャップの適切な設定によりC/C複合材は炉心拘束機構へ適用可能であること、また照射による寸法収縮に起因してC/C複合材に生じる周方向引張応力は増加するが、炉心拘束機構としてのC/C複合材の適用を考えた場合その増加は十分に小さいことが明らかとなった。

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