Elastic-plastic connection model describing dynamic interactions of component connections

機器配管系支持構造の動的相互作用特性に着目した弾塑性接合モデル

西田 明美  ; 新谷 文将; 櫛田 慶幸; 近藤 誠; 酒井 理哉*; 塩竈 裕三*

Nishida, Akemi; Araya, Fumimasa; Kushida, Noriyuki; Kondo, Makoto; Sakai, Michiya*; Shiogama, Yuzo*

本研究の目的は、シビアな地震イベント下における全体と局所挙動の両方の評価を可能とする数値評価システムの構築を通した原子力施設の耐震評価への貢献である。本論文では、本目的を実現するための重要な技術要素として「弾塑性接合モデル」と呼ぶ部品間の動的相互作用特性を記述する物理モデルを提案し、実プラントへの適用例を示す。従来は固定やピンなどの境界条件で設計されている機器のサポート構造と建屋の接合間に着目し、その動的相互作用を弾塑性接合モデルとして考慮することを試みる。モデルの精度は、実験で得られたデータを用いたパラメータ調整によって、最適化された。われわれは、そのモデルを原子力機構のHTTR実プラントデータに適用し、数値シミュレーションを実施した。その結果、シビアな地震イベント下における機器応答の低減や機器固有振動数の変化等、弾塑性接合モデル導入による効果が確認された。

Design evaluation of nuclear facilities would be facilitated by a numerical evaluation system that can evaluate both global and local behaviors under severe seismic loading. A critical part of such a system is the numerical model describing the dynamic physical interactions among component connections, called the elastic-plastic connection model. Here we propose such a model and use it to simulate dynamic interactions using real earthquake and plant data from the High Temperature Engineering Test Reactor (HTTR) of the JAEA. We focus on joints connecting the component supports and the building walls, which generally involve fixed/pinned boundary conditions. The results confirmed a reduction in the vibration response and a change in the natural frequencies of individual components under large virtual earthquake loading, which are considered to have resulted from dynamic interactions between the joints connecting the component supports and the building walls.