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幾島 毅; 本間 敏秋*
JAERI 1282, 68 Pages, 1983/02
ブロック状燃料から構成された高温ガス炉祖新は、地震に耐力を有するか否か十分に明らかではないので、高温ガス炉が高地地震地域に建設せれる場合には、十分に耐震性を明らかにする必要がある。本報告は炉心の垂直断面を取出し、2次元炉心モデルによって炉心の地震挙動を明らかにするための1/2縮尺モデルによる耐震試験と解析について述べている。得られた結果の要約は次の通りである。(1)側方固定反射体を柔支持した場合、剛支持に比較してコラム変位は大きくなるが、衝突力は小さくなる。(2)ダウェルに加わる力は、剛支持の場合の方が柔支持よりも小さい。(3)地震波などのランダム波による最大衝突力は正弦波の場合の60%以下である。(4)コラムの応答特性について、試験結果と解析結果は良く一致した。(5)コラムの変位は炉心周辺よちも炉心中央で小さい。一方、衝突加速度は、この逆となる。
幾島 毅
JAERI 1279, 63 Pages, 1982/07
高温ガス炉垂直2次元炉心の地震解析プログラムSONATINA-2Vを開発した。SONATINA-2V は側方反射体とその拘束構造を含めた垂直2次元炉心モデルの解析が可能である。解析モデルでは、ブロックは剛体として取扱い、ブロックを上下方向に拘束するダウェルピンは、水平方向変位は拘束するが、垂直方向変位とロッキングは拘束しないものと考える。ブロック相互の衝突はスプリング、ダッシュポットによってモデル化する。水平と垂直の同時地震入力に対して解析かのうである。解析結果を実験結果と比較して、両者は良く一致しており、本解析のプログラムの有用性が明らかになった。本報告はSONATINA-2Vの解析モデルの数式化、入力と出力データを示したユーザズマニュアルおよび計算例を記述したものである。
幾島 毅
Bull.JSME, 208(16), p.1610 - 1617, 1982/00
ブロック状黒鉛燃料から構成された高温ガス炉炉心の耐震研究に関する第2報であり、コラム群の衝突振動解析法について報告したものである。内容は、解析法の誘導および解析法の有効性を明らかにするために、実験結果と比較したものから構成されている。本解析法による結果は実験結果と良く一致し、有効性が明らかになった。
幾島 毅; 本間 敏秋*; 石塚 宏*
Nucl.Eng.Des., 71, p.195 - 215, 1982/00
被引用回数：8 パーセンタイル：65.66(Nuclear Science & Technology)多目的高温ガス実験炉の開発に関して、日本原子力研究所において実施された炉心の耐震研究について述べたものであり、内容は(1)耐震研究計画、(2)耐震試験内容と得られた主要な結果、(3)シミュレーション解析から構成されている。耐震試験では、1コラム炉心、1領域炉心、垂直2次元炉心、水平2次元炉心による結果を述べ、炉心の変位特性、衝突特性、炉心支持剛性の変化による変位と衝突特性についても記述している。シミュレーション解析では、変位と衝突特性について試験結果と比較して、解析法の有効性を明らかにしている。
幾島 毅; 本間 敏秋*
JAERI-M 9199, 61 Pages, 1980/11
ブロック型燃料高温ガス炉炉心耐震設計において、炉心構成要素であるコラムやブロックの動きや力を推定する必要がある。そこで、コラムの3次元振動特性と衝突応答を明らかにするために、縮尺模型の1領域炉心(7本コラム)による振動試験を実施し、次の結果を得た。(1)コラムはロッキング運動によるソフトスプリング特性を有する。(2)コラムは振れ回り運動をする。(3)炉心ガス圧力差模擬ばねによるコラムの圧縮力は、コラムの共振振動数を上昇させる。(4)コラムの振動特性と衝突応答値についての解析値は実験値と良く一致した。
幾島 毅
JAERI-M 9165, 68 Pages, 1980/11
ブロック型燃料の高温ガス炉炉心の地震応答計算プログラムSONATINA-1を開発した。計算モデルでは、ブロックは剛体として扱い、ダウェルは水平方向拘束、ロッキング運動不拘束とした。クーロン摩擦が、ブロック間およびダウェルピンとソケット間に生じるものとする。衝突は、バネーダッシュポットによってモデル化した。本報告は計算プログラムSONATINA-1の計算式、計算プログラムの説明、入力形式、例題から構成されている。
幾島 毅; 中村 康弘; 小沼 吉男
JAERI-M 8937, 44 Pages, 1980/07
高温ガス炉の炉心耐震設計は炉の安全性と健全性の観点から重要である。この耐震設計のためには、炉心の地震時の動きや衝突力を知る必要がある。この目的のために、すでに幾つかの計算プログラムが開発されてきている。本報告は、CRTグラフィック・ディスプレイとライトペンを使用して、会話型で炉心の地震時の挙動をシミュレーションすることができる計算システムGTOROTOシリーズのまとめである。
幾島 毅; 石塚 宏; 井出 朗*; 早川 均*; 新貝 和照*
日本原子力学会誌, 22(1), p.55 - 67, 1980/00
被引用回数：3 パーセンタイル：41.98(Nuclear Science & Technology)黒鉛ブロックから構成された多目的高温ガス実験炉炉心の耐震研究の第1段階として、炉心構成要素である1本のコラムの1/2縮尺模型による振動実験を実施した。そして次の結果を得たので報告する。コラムはソフトスプリング特性と、境界との衝突によるギャップガタ系のハードスプリング特性を有する。衝突最大応答値は境界ギャップ幅の増加とともに増大する。上端ブロックのギャップ幅の増加はコラムの最大変位点を押し上げるが、上端ブロック重量増加はその逆の効果を有する。地震波入力に対する最大応答値は正弦波のそれの40~75%である。コラムの減衰定数は約30%であり、コラムの変位振幅の増加とともに大きくなる。シミュレーション解析値と実験値とは良く一致し、本文で示した解析法がブロック型燃料高温ガス炉炉心の地震応答解析法に有効であることがわかった。
幾島 毅
JAERI-M 8273, 38 Pages, 1979/06
ブロック状燃料高圧ガス炉の炉心の耐震性は十分に確証されていない。それ故、この炉が地震国に建設される場合、十分な耐震研究が必要とされる。本報は、ブロック状炉心の地震応答解析に関するものであり、内容は、炉心耐震構造、解析モデルと計算式、振動特性に及ぼす種々の設計変数の影響、望ましいブロック形状である。解析のために、3つのモデルが考慮された。第1は衡突モデル、第2はスプリング・ダッシュポットモデル、第3は乾摩擦モデルである。計算は3つのモデルについて実施され、これらの結果はほとんど同一の応答値を示した。さらに、応答特性に及ぼす入力周波数、構造物個々の剛性係数や減衰定数の影響について調べた。
幾島 毅; 本間 敏秋*
Journal of Nuclear Science and Technology, 16(8), p.605 - 612, 1979/00
被引用回数：2高温ガス炉炉心は多数の黒鉛ブロックから構成されている。地震時には、10
~10
で衝突が終るブロック群の衝突振動を含む炉心振動を起す。それ故、炉心の時刻歴応答解析には、積分時間間隔が小さくなり、従って積分ステップが多くなる。その結果、炉心の時刻歴応答解析は多くの計算費を必要とする。この費用を少くするため、簡易モデルが考えられた。本文は、黒鉛ブロックから構成された高温ガス炉炉心の地震解析の簡易モデルについて述べたものである。簡易モデルのため、ブロックを積み上げたコラムの代りに、非線形コラム特性を有する1質点モデルを使用した。簡易モデルの計算結果は、実験値と詳細モデルの結果との比較において、良好な一致が得られた。
幾島 毅; 中沢 甫夫*
Nucl.Eng.Des., 55(3), p.331 - 342, 1979/00
被引用回数：16ブロック型高温ガス炉炉心の地震応答解析法を開発した。本解析法は忠実にモデル化を行なっており、次の項目を考慮している。(1)フロックは剛体として取扱う。(2)ダウェルピンは水平変位は拘束するが、ロッキングは許容する。(3)摩擦は、ブロック間と,ダウェルピンと孔との間で考慮する。(4)衝突はばねダッシュポットで置き換える。解析結果は実験結果と比較して良好な一致をみた。本解析法は、ブロック型高温ガス炉炉心の地震解析に有効であることが示された。
幾島 毅; 石塚 宏*; 井出 郎*; 早川 均*; 新貝 和照*
JAERI-M 7727, 30 Pages, 1978/07
本報告は1コラム耐震試験と解析について述べたものである。多目的高温ガス実験炉の炉心要素である1コラムの1/2縮尺模型を振動台上に設置して、正弦波、地震波、ビート波およびステップ波によって、入力加速度で100~900gat、入力周波数域で0.8~15Hzの範囲で振動試験を実施した。得られた結果は以下の通りである。(1)コラムは非線形共振特性を有し、跳躍を伴った履歴現象示す。(2)コラムの振動特性は柔らかい非線形ばねによって連結されたはりと同じである。(3)コラムの共振周波数は入力加速度の増加に従って下降する。(4)衝突力は入力加速度およびギャップの増加に従って増加する。(5)試験結果と解析とが良好な一致をみた。なお、本報告はBNL-NUREG-50689発表論文に加筆したものである。
幾島 毅; 平野 光将; 鈴木 邦彦; 倉重 哲男*; 黒木 修二*; 西条 泰博*; 田村 宣弘*
JAERI-M 6714, 39 Pages, 1976/09
実験炉基本概念設計のMARK-IとMARK-II炉心の最低Re数は約2600で、満足な熱特性ではなかった。このため、多くの炉心と燃料形態の検討をし、次の結果を得た。(1)中空形燃料では、制御棒価値を高くしてもよいならば、Re数を5000まで増加できる。(2)円環形燃料では、外側冷却材流路が層流になってもよいならば、Re数を5000まで増加できる。(3)セミピン形燃料では、燃料ブロックが高温になってもよいならば、Re数を10000まで増加できる。このように、高いRe数を得るには何らかの犠牲が生じる。よって、第1次概念設計のMARK-III設計では、基本概念設計に引き続いて、低い制御棒価値で、冷却材流路で層流が生じない、しかも低いブロック温度となるような調和のとれた設計が保持された。しかし、炉心内の燃料棒数をMARK-IIよりも少なくすることで、最低レイノルズ数を3580まで増加させることできた。
幾島 毅
テレビジョン, 29(11), p.931 - 936, 1975/11
シミュレーションの図形利用は、コンピュータの逐次的数量を2次元表示にし、人の視覚へ直接訴え、認識を容易にするため、近年、盛んになって来た。特に、構造物の動的応答;地震などによる挙動解析では、COMやグラフィック・ディスプレイは、全体的な運動パターンを理解するため、有効な道具となっている。本報告は、これらについて全般的な解説と、高温ガス炉炉心の地震挙動の実施について述べたものである。
幾島 毅; 小沼 吉男; 中村 康弘
JAERI-M 5981, 31 Pages, 1975/02
ブロック状炉心の地震応答シミュレーション解析のために計算プログラムGTOROTO-3,4が作成された。この計算プログラムの特徴はつぎのとおりである。(1)地震時の炉心の挙動をグラフィック・ディスプレイのCRT面上に表示することができ、炉心の挙動が視覚によってとらえることができる。(2)ライトペンを使用してパラメータの変更ができる。(3)ライトペンと変更スイッチによって処理ルーチンの変更ができる。(4)シミュレーション図形の表示は自動的に進行するが、進行中に一時停止して、CRT面上の図をプロッタへハード・コピーとして取出すことができる。(5)進行の停止および指示した時間再び開始ができる。(6)図形表示を連続して速く表示するために、ディスプレイ語列としてディスクに保存して、それを使用して直接に図形表示することができる。本報告はプログラムの内容と使用方法について述べたものである。
幾島 毅
JAERI-M 5633, 35 Pages, 1974/03
多目的高温ガス冷却実験炉の予備設計が1971年に終了し、1973年から概念設計が開始された。これに従って、炉心設計が見直されることになり、このための作業が1972年から開始された。この作業は燃料単位格子の核特性、熱・強度特性、実験炉炉心体系の選定および実験炉炉心の特性解析を含むものである。本報告はこの作業のうち燃料単位格子の熱・強度特性、炉心体系および燃料設計に関するもので、内容は(1)燃料単位格子の熱・強度特性(2)炉心体系計画、(3)実験炉炉心体系設計例、(4)実験炉燃料要素設計例である。これらの資料はブロック状燃料要素から構成された高温ガス炉の炉心体系および燃料設計に有用なものとなろう。
