JMTR・UCL系統冷却塔の健全性調査

大戸 勤; 浅野 典一; 川俣 貴則; 箭内 智博; 西村 嵐; 荒木 大輔; 大塚 薫; 高部 湧吾; 大塚 紀彰; 小嶋 慶大; et al.

JAEA-Review 2020-018, 66 Pages, 2020/11

JAEA-Review-2020-018.pdf:8.87MB

令和元年9月9日の台風15号の強風により、JMTR(材料試験炉)にある二次冷却系統冷却塔の倒壊事象が発生した。その倒壊に至った原因調査及び原因分析を行い、4つの原因が重なって起こったことが特定された。これを受け、JMTR内にある二次冷却系統冷却塔と同時期に設置された木造の冷却塔であるUCL(Utility Cooling Loop)系統冷却塔の健全性調査を行った。健全性調査項目は、UCL系統冷却塔の運転状態の把握、UCL冷却系統の構造材料の劣化状態、点検項目及び点検状況、過去の気象データの確認である。この調査結果から、当該設備を安全に維持・管理するため、点検項目の改善、UCL系統冷却塔の構造材料である木材の交換・補修計画及び今後のUCL系統冷却塔の使用計画を策定するとともに、既存UCL系統冷却塔に代わる新規冷却塔の更新計画を策定した。本報告書はこれらの健全性調査の結果をまとめたものである。

不飽和帯を考慮した傾斜多層地盤の浸透特性と境界流量の逆解析数値実験

井上 準也; 増本 清*

土木学会論文集,A2(応用力学)(インターネット), 74(2), p.I_55 - I_64, 2019/01

https://doi.org/10.2208/jscejam.74.I_55

本研究では、適切化手法を組み込んだ飽和・不飽和浸透流逆解析により多層地盤の不均質な浸透特性および境界条件を同時に推定するために飽和・不飽和浸透流逆解析プログラムを作成した。これを用いて、透水性の異なる3層からなる傾斜した多層地盤を想定した鉛直2次元数値実験を行った。数値実験では境界流量および飽和透水係数を未知パラメータとした。さらに、ノルム最小法の基準値による未知パラメータへの制約の強弱を調べるためにノルム最小項の重みを変えて逆解析を行った。その結果、ノルム最小法を使用することで、多層地盤の不均質な浸透特性および境界流量の一意解を逆解析により同時に推定可能であることを示した。

放射光X線回折法を用いた積層型高強度鋼板におけるマルテンサイト層の局所変形挙動評価

小島 真由美*; 城 鮎美*; 鈴木 裕士; 井上 純哉*; 菖蒲 敬久; 徐 平光; 秋田 貢一; 南部 将一*; 小関 敏彦*

材料, 66(6), p.420 - 426, 2017/06

https://doi.org/10.2472/jsms.66.420

The strain distribution in a multilayered steel composite, which consists of martensite and austenite layers, was evaluated by energy dispersive X-ray diffraction to investigate the homogeneity of deformation in the martensite layer under uniaxial loading. A dog-bone shape specimen with a martensite layer with 0.2 mm in a thickness, sandwiching by austenite layers with 0.4 mm in thickness, was utilized in this study. A change in strains as a function of tensile loading was measured at the center of the martensite layer as well as near the interface between the martensite and austenite layers. Furthermore, the residual strain distributions were measured in the martensite layer of the unloaded specimens after different applied strains. As a result, slight inhomogeneous deformation was found at the beginning of the plastic deformation in the martensite layer although no local deformation was recognized even near the interface between austenite and martensite layers. After further deformation, mismatch of plastic deformation between austenite and martensite layers was reduced, and the martensite layer deformed homogeneously. Therefore, an unstable interface phenomenon might not be caused by the intrinsic factors with a mesoscopic scale discussed in this experiment.

疑似不規則信号を用いた原子力船「むつ」動特性同定実験,(III); 第3回実験

林 光二; 島崎 潤也; 鍋島 邦彦; 篠原 慶邦; 井上 公夫*; 落合 政昭

JAERI-Research 95-015, 172 Pages, 1995/03

JAERI-Research-95-015.pdf:4.53MB

原子力船「むつ」の原子炉プラント動特性を評価する目的で、疑似不規則2値信号(PRBS)を用いた3回目の炉雑音実験を第3次実験航海中の1991年9月16日に実施した。第3回実験は、前2回の実験と異なる海象・炉出力条件下のデータ測定を目的に、炉出力70%、通常海域の条件下で制御棒または主蒸気弁の手動操作によりPRBSを印加する反応度外乱実験ならびに負荷外乱実験を実施し、プラント反応信号や船体加速度信号を測定した。本報告は、実験計画、実験の実施要領書と実験の記録、データ収録条件、収録したデータの信号波形ならびにパワースペクトル解析の結果をまとめたものである。

疑似不規則信号を用いた原子力船「むつ」動特性同定実験,I; 第1回実験

林 光二; 島崎 潤也; 鍋島 邦彦; 篠原 慶邦; 井上 公夫*; 落合 政昭

JAERI-M 93-194, 163 Pages, 1993/10

JAERI-M-93-194.pdf:4.63MB

原子力船「むつ」の原子炉プラント動特性を評価する目的で、疑似不規則2値信号(PRBS)を用いた炉雑音実験を計画し、実験法や実験条件の調査確認を目的とする第1回実験を第1次実験航海中の1991年3月4日に実施した。炉出力70%、静穏海域下で、制御棒または主蒸気弁の手動操作によりPRBSを印加する反応度外乱実験ならびに負荷外乱実験を行い、プラント応答信号や船体加速度信号を測定した。この結果、(1)事前に検討した実験方法と条件が妥当であること,(2)PRBS外乱を印加してもプラント状態は安定であること,(3)測定データの質も解析に十分である、などが確認できた。本報告は実験の計画、準備、実験の記録、データ収録条件ならびに信号波形とパワー・スペクトル解析の結果をまとめたものである。

飽和・不飽和浸透流における効率的逆解析法に関する研究

井上 準也; 増本 清*

no journal, , 

地下水流動モデル構築にあたり、直接計測困難な不均質な物性値を推定するために、多点非定常間隙水圧データを用いた逆解析を行うことによりモデリング精度の向上を図る試みがある。こうした逆解析では未知パラメータ数が増加すると,計算時間が膨大となるため複雑な地質構造の浸透特性を推定することが困難となる。しかし、準ニュートン法の勾配計算にadjoint法を組み込むことで逆解析の計算時間を高速化することが可能である。そこで、本研究では、飽和・不飽和浸透流に準ニュートン法とadjoint法を組み合わせた逆解析プログラムを作成し、数値実験によりプログラムの妥当性および効率的な飽和・不飽和浸透流逆解析の可能性を検討した。その結果、プログラムが正常に作動し、多数の未知パラメータに対して効率的に逆解析が可能であることが示された。

放射性核種の移行挙動評価に向けた地下水モデリング

井上 準也; 森 康二*; 村井 展子*; 神崎 訓枝

no journal, , 

鳥取県と岡山県の県境付近に位置する人形峠環境技術センター(以降、センター)では、ウラン鉱山の閉山措置に取り組んでいる。当センターでは両県における鉱山や捨石堆積場を管理しているため、閉山処置を進めるにあたり、周辺地域に与える影響を考慮する必要がある。そこで、放射性核種の移行挙動を評価するために人形峠流域を対象とした物質移行解析モデルの作成に着手した。本研究では放射性核種の移行を大きく支配する地下水流動を把握するために観測データを用いたモデルキャリブレーションおよび不確実性解析を実施した。解析により推定した透水係数の不確実性および各観測データへの影響度について考察した。解析結果から人形峠流域を対象とした地下水モデルでは表層土、花崗岩、安山岩・玄武岩質安山岩の透水係数が地下水流動系に大きく寄与する可能性が示唆された。

Strain and texture evaluation of multilayered steel after tensile deformation

徐 平光; 秋田 貢一; 鈴木 裕士; 小島 真由美*; 井上 純哉*; 南部 将一*; Vogel, S. C.*; 小関 敏彦*

no journal, , 

As-quenched martensite is of low ductility and generally not suitable for direct usage as an important sheet structural material. By using the sandwich-type structure alternatively with martensite steel layer and austenite steel layer, the multilayered steel composite after hot rolling, cold rolling and short-time solid solution treatment was reported to possess good strength-ductility balance. In order to evaluate the plastic deformation characteristics of martensite, the neutron diffraction techniques were here employed to investigate the evolution of the residual strain, the bulk texture and the deformation induced martensite transformation after uniaxial tensile deformation of SUS301/420J2 multilayered steel composite at different engineering strains. The neutron diffraction studies finally suggests that the martensite ductility improvement is mostly related to the sandwich-type multiphase layer structure and partially related to the enhancement of work-hardening ability of martensite through the deformation induced martensite transformation from austenite.

High stereographic resolution texture and residual stress evaluation using time-of-flight neutron diffraction

徐 平光; Harjo, S.; 小島 真由美*; 伊藤 崇芳*; Gong, W.*; 鈴木 裕士; 秋田 貢一; 井上 純哉*; 友田 陽*; 相澤 一也

no journal, , 

The neutron diffraction technical environment for high stereographic resolution texture and residual stress combined evaluation was established at TAKUMI engineering materials diffractometer through proper neutron detector panel-region division. The pole figure evaluation of an limestone standard sample with a trigonal structure suggested that the texture measurement precision is comparable with that of the established neutron beamlines utilized for texture measurement, such as the HIPPO diffractometer at LANL and the D20 angle-dispersive neutron diffractometer at ILL. The martensite-austenite multilayered steel sheets were employed to further examine the reliability of simultaneous Rietveld analysis of the multiphase textures and the macro stress tensors. By using the BulkPathGEO micro-mechanical model, the macroscopic stress tensor analysis with a plane stress assumption confirmed a RD-TD in-plane compressive stress distribution in martensite layers and a RD-TD in-plane tensile stress distribution in austenite layers at a stress balance within 20 MPa. The phase stress partitioning at a stress level of 300 MPa was ascribed mainly to the additive effect of the volume expansion during martensite transformation and the linear contraction misfit between austenite layers and newly transformed martensite layers during the water quenching process.

Martensite tensile deformation and bulk texture evolution in austenite-martensite multilayered steel by neutron diffraction

徐 平光; 小島 真由美*; 井上 純哉*; 城 鮎美; 秋田 貢一; 南部 将一*; 鈴木 裕士; Harjo, S.; Gong, W.; 友田 陽; et al.

no journal, , 

Monolithic low carbon martensite steel is rarely applied as an important structural sheet material because of its very low tensile ductility. Recently, some austenite-martensite multiphase steels with proper multilayer structure design have been found to possess a high uniform elongation similar to the commercial high strength steel sheets (such as DP590) even at a double tensile strength. It is valuable to clarify why the martensite in the multiphase multilayer condition may approach a much higher ductility than that in the monolithic condition through high statistical texture measurement. The monolithic martensite during uniform deformation shows similar deformation characteristic to the monolithic ferrite in IF steel. However, for the martensite in multiphase multilayered condition, it is found that the main crystallographic orientation of martensite layer from {111}112 component at 0% tensile strain rotated to {111}110 component at 15% tensile strain through the transition of {556}1-75+{221}01-2 split texture components. It suggested that the inter-layer constraint in multiphase multilayered steel induced such difference in martensite during tensile deformation, which finally resulted into much higher elongation than the monolithic martensite steel.