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事故時の圧力容器下部ヘッドの破損挙動評価に関する検討,5-2; 多軸応力条件での材料の変形挙動評価

Study on failure evaluation of reactor pressure vessel lower head due to sever accidents, 5-2; Evaluation of material deformation under multiaxial stress condition

根本 義之; 加藤 仁; 加治 芳行; 吉田 啓之

Nemoto, Yoshiyuki; Kato, Hitoshi; Kaji, Yoshiyuki; Yoshida, Hiroyuki

東京電力福島第一原子力発電所において発生したと考えられている炉心溶融に起因する圧力容器下部ヘッドの破損挙動を評価し、炉内状況や破損個所の推定等に寄与することを目的として、原子力機構では有限要素法(FEM)による当該事象の解析評価研究を行っている。その際、構造解析においては、過去の単軸試験によって取得された材料物性データを入力データとして使用している。ここで特に破損個所となった可能性が高いと考えられている、制御棒案内管と下部ヘッドの接続部近傍等、複雑な形状の部位では、多軸応力条件下での材料の変形挙動を考慮する必要がある。そのため多軸応力条件下での材料の変形挙動解析への単軸試験で取得した材料物性データの適用性について検討しておくことが必要である。そこで本研究では原子炉圧力容器鋼相当材の高温での多軸応力試験として内圧クリープ試験を行い、またそのFEM解析を単軸試験で取得した材料物性データを入力して実施し、それらの結果について検討を行った。これまでに実施した試験及び解析の条件においては、FEM解析による多軸変形の評価に対し、単軸試験による材料物性データが適用可能であることが示された。今後、さらに広範囲の条件で試験、解析を行い、詳細を検討する。

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