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原子力施設のための3次元仮想振動台システムの研究開発への取り組み

Research and development of full-scale three-dimensional vibration simulator for nuclear plant

西田 明美; 鈴木 喜雄; 山田 知典; 木野 千晶; 鵜沢 憲*; 宮村 浩子; 河村 拓馬; 武宮 博; 中島 憲宏

Nishida, Akemi; Suzuki, Yoshio; Yamada, Tomonori; Kino, Chiaki; Uzawa, Ken*; Miyamura, Hiroko; Kawamura, Takuma; Takemiya, Hiroshi; Nakajima, Norihiro

原子力施設は複雑かつ巨大な構造物であり、多数の部品から成り立っている。このような複雑・巨大構造物の挙動をシミュレーションしようとするときには、解析技術だけではなく、プリポスト処理を含めた総合的なシステムとしての視点が重要となる。そこで、システム計算科学センターでは、構造部品を部品単位で認識し、必要な解析のためのデータを組み上げていく組立構造解析アプローチを提案し、原子力施設のような複雑・巨大構造物の挙動解析のためのフレームワークを試作した。これまでに、原子力機構大洗研究開発センターにある高温工学試験研究炉の建屋や機器のデータを用いた数値実験を行い、原子力施設全体での大規模地震応答シミュレーションが可能であることを実証した。本稿では、3次元仮想振動台システムのフレームワーク、システムの核となる組立構造解析アプローチ、結果評価のための可視化技術、および、3次元仮想振動台システムの適用研究として2011年より着手した地震リスク評価への試みについて述べる。

Nuclear plants are complicated and huge structures and consist of a large number of parts. To simulate the behavior of such a complicated huge structure, it becomes important the viewpoint as a general system including pre-post-processing. Therefore, the CCSE proposed an approach for assembly structure analysis and implemented a framework of a full-scale 3D vibration simulator for an entire nuclear plant. Until now, we performed numerical experiments using the data of a building and equipment of HTTR, Oarai R&D Center, JAEA, and demonstrated that earthquake response simulation of large-scale structure as an entire nuclear plant was possible so far. In this report, the framework of the full-scale 3D vibration simulator, the assembly structure analysis approach and visualization technology for an evaluation of the results are shown. And finally, an example of application of the simulator for probabilistic risk assessment, PRA, started from 2011, is shown.

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