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R&D of a zooming analysis to verify a seismic simulation of an entire nuclear plant

原子力施設全体の耐震シミュレーションの検証のためのズーミング解析の研究開発

鈴木 喜雄; 星 芳幸*; 坂本 健作; 中島 憲宏

Suzuki, Yoshio; Hoshi, Yoshiyuki*; Sakamoto, Kensaku; Nakajima, Norihiro

原子力機構では、巨大地震下における原子力施設の耐震評価のさらなる向上のため、原子力施設全体の挙動解析を可能とする3次元仮想振動台の研究開発を実施している。3次元仮想振動台には、原子力施設全体をシミュレーションする、地盤-建屋-機器(ビームモデル)の統合構造シミュレーションと、機器の詳細な振る舞いをシミュレーションする、部品から機器(ソリッドモデル)への組立構造シミュレーションが含まれる。ここで機器を構成する数千部品のソリッドモデルの品質を調査するため、統合構造シミュレーションの機器の一部を対象とし、その機器を構成する少数部品のみを組立構造シミュレーションするズーミング手法を採用することとし、そのためのツールを試作した。本ツールを検証するために、さまざまな断面形状を持つ片持ち梁モデルの静的解析と動的解析に本ツールを適用した結果、図心の微修正が必要となる場合があるが、リッドモデルの結果はビームモデルの結果とおおむね一致することを確認した。また、本ツールを原子力施設の少数部品の静的解析に適用した結果、ソリッドモデルとビームモデルの結果の誤差が10%以下となっていることを確認した。

We research and develop a three-dimensional vibration simulator for an entire nuclear plant aiming at technical advances for more rational safety assessment of nuclear plant under an earthquake. The simulator includes "an entire structural simulation of ground-building-equipments (beam model)" and "an assembly structural simulation of parts to equipments (solid model)". As one approach to examine the quality of solid model which consists of thousands of parts, we have established a trial tool to perform the assembly structural simulation for a small number of parts by zooming in on a part of equipments in the entire structural simulation, and to compare results. To verify the tool, we applied the tool to static and dynamic simulations for a cantilever with various cross sections, and a static simulation of a small number of parts of nuclear plant, and confirmed results for solid model well coincide with those for beam model.

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