Development of the guideline on inelastic analysis for design

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田中 良彦; 柴本 宏; 井上 和彦; 笠原 直人; 安藤 昌教; 伊藤 啓

Tanaka, Yoshihiko; Shibamoto, Hiroshi; Inoue, Kazuhiko; kasahara, Naoto; Ando, Masanori; Ito, Kei

高速炉の特徴を考慮すると、設計に非弾性解析を導入して構造に生ずるひずみを合理的に評価した上で、その値が許容値を下回るようなプラント設計を行うことができれば、高度な安全性及び経済性を両立できる可能性が高い。そこで実用高速炉のための新しい構造設計基準(FDS)開発の一環として、非弾性解析による設計を実現するために必要となる"非弾性設計解析に関する指針案"の開発を進めている。現在までに次のとおり同指針案の基本的考え方を定めた。(a)実挙動のノミナル値よりもむしろ保守的な解析結果を得ることを重視する。(b)適用範囲を明確に定義する。また、解決すべき5課題を摘出し、下記のとおりに着手している。1)指針の適用範囲;設計上重要な2箇所を設定した 2)構成則の選定;2直線近似の移動硬化則(降伏曲面移動量補正オプション有り)を選定した 3)負荷履歴効果が解析結果に及ぼす影響の保守的な見積もり;履歴の影響を保守側に抱絡する方法を検討中である 4)非弾性解析に適したラチェット及びクリープ疲労損傷評価法;ひずみ解析値の保守性を活用した評価法を暫定した 5)解析の品質検査及び一般則に対する補足の役目を果たす例題;2)4)の検討過程の試解析を基に例題を作成する

The guideline on inelastic analysis for design, one of the key items of Fast Reactor Design Standard(FDS), is being developed.The basic policies of this guideline are as follows:(a) to emphasis conservative analysis output rather than nominal value representing actual behavior, (b) to clarify the applicable area for assurance of conservative results. With such concepts, it would be possible that the guideline provides useful explanations on the manner of analysis and estimation in the form of concrete examples of design as well as general rules (somehow vague). As the first step of the guideline development, the following five issues to be solved were extracted:1) applicable area, 2) selection of constitutive equation, 3) modeling method of the load history, 4) ratchet strain and creep fatigue damage evaluation methods by inelastic analysis and 5) example design problems to check users' analysis quality and to complement the general rules. In parallel, inelastic analyses with the promising constitutive equations were applied by way of trial to obtain rough presumption on their effects on structural design of the components. As a result,all inelastic analyses provided smaller cumulative strains and equivalent strain ranges than the existing design method based on elastic analysis,suggesting advantage of introducing them into actual design.