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論文

Developments of metallic materials and a high-temperature structural design code for the HTTR

羽田 一彦; 西口 磯春; 武藤 康; 辻 宏和

Nucl. Eng. Des., 132, p.1 - 11, 1991/00

 被引用回数:23 パーセンタイル:90.12(Nuclear Science & Technology)

高温工学試験研究炉(HTTR)においては、第1種機器はヘリウム雰囲気下で通常運転時の最高温度が900$$^{circ}$$Cを超えることがあり、また、制御棒は原子炉スクラム時に約900$$^{circ}$$Cまで加熱される。超高温で使用する第1種機器用材料としてはニッケル基耐熱超合金のハステロイXRを開発し、また、制御棒用材料としては耐照射性を考慮し鉄基耐熱超合金のアロイ800Hを選定した。上記超合金のHTTRにおける使用条件は、LMFBRに適用する高温構造設計方針の適用範囲を超えているため、新たに高温構造設計方針を開発することが是非とも必要である。また、超高温ではクリープが非常に顕著に生ずるため、構造解析法としてクリープ解析法が必要になる。本論文は、上記超合金の選定・開発並びに高温構造設計方針及びクリープ解析法の開発成果を述べたものである。

報告書

高温工学試験研究炉の制御棒構造設計の考え方

西口 磯春; 橘 幸男; 元木 保男; 塩沢 周策

JAERI-M 90-152, 31 Pages, 1990/09

JAERI-M-90-152.pdf:0.95MB

HTTRにおいては、その冷却材温度が最高約950$$^{circ}$$Cとなり、軽水炉等と比較して高温で使用されるため、特に制御棒被覆管等の金属材料部は、その特殊性を考慮した設計を行う必要がある。このため、HTTRにおいては、制御棒を対象とする設計方針案を策定し、それに従って設計を進めている。具体的には制御棒被覆管、制御棒連結棒の制御棒金属材料部を対象とし、その構造健全性の評価法を定めている。本資料は、その基本的考え方についてまとめたものである。

論文

A Simplified method for predicting creep collapse of a tube under external pressure

西口 磯春; 加治 芳行; 井岡 郁夫; 山村 外志夫*; 山田 嘉昭*

J. Pressure Vessel Technol., 112, p.233 - 239, 1990/08

 被引用回数:8 パーセンタイル:55.65(Engineering, Mechanical)

外圧作用下における円管のクリープ座屈挙動を予測するための簡易解析法を提案した。本法においては円管の変形挙動はShape factorと呼ぶ単一の変数で表現され、その進展は常微分方程式で与えられる。弾性の効果を考慮するとともに、種々のクリープ構成方程式を用いることができる。有限変形理論に基づく有限要素法および従来の簡易解析法による解との比較も行なった。

報告書

高温工学試験研究炉(HTTR)の制御棒温度解析

丸山 創; 西口 磯春; 藤本 望; 小倉 健志*; 塩沢 周策; 数土 幸夫

JAERI-M 90-104, 60 Pages, 1990/07

JAERI-M-90-104.pdf:1.3MB

高温工学試験研究炉では、原子炉スクラム時に制御棒被覆管の高温における繰り返し使用による寿命の低下を避けるため、まず反射体領域の制御棒を挿入し、その後炉心温度が所定の温度以下となった時点で燃料領域の制御棒を挿入し、低温まで未臨界を維持する2段階挿入法を採用している。炉心領域制御棒の挿入は、タイマーによる設定時間または原子炉出口冷却材温度の設定値に達した時点で行う。本報は、種々のスクラム条件下での制御棒被覆管温度解析の手法、条件及び結果についてまとめたものである。

論文

A Finite strain viscoplasticity theory based on overstress

西口 磯春; T.L.Sham*; E.Krempl*

Advances in Plasticity,1989, p.1 - 4, 1989/00

塑性歪とクリープ歪を統一的に扱う、いわゆる統一理論に基づく有限変形理論を提案した。本理論は、従来塑性理論のように降伏曲面の概念を用いていない、等法的な材料硬化と異方的な材料硬化の両方を表現できる。実験結果に強く動機づけられており荷重履歴の違いによる材料硬化の違いを表現できる等の特長を有する。本理論では、二次非弾性変形率の概念を導入し、従来の非弾性変形率との和により全非弾性変形率を表した。この表現式は等方テンソル関数の表現定理から、数学的に自然な形で得られる。また、応力の変化率の速度として修正Jaumann応力率を提案した。この応力率により、従来の有限変形理論で問題になっていた単純せん断変形時の応力の震動現象を抑えることができた。また、円管のねじり試験等で観察されるPoynting効果を表現することができた。

論文

高温機器設計の現状と将来,6; 設計の実例、 HTGR

菊地 賢司; 辻 宏和; 西口 磯春

材料, 37(412), p.94 - 100, 1988/00

クリープ・疲労損傷評価を主眼とした「高温機器設計の現状と将来」と題する一連の講座の中で、設計の実例としてHTGRを採り上げた。

報告書

Fatigue and uniaxial deformation behavior of Hastelloy XR at elevated temperatures

金沢 健二*; 山口 弘二*; 西島 敏*; 西口 磯春; 武藤 康; 辻 宏和

JAERI-M 87-114, 42 Pages, 1987/08

JAERI-M-87-114.pdf:1.19MB

ハステロイXRの低サイクル疲労試験及び引張試験を大気中にて、600$$^{circ}$$C~950$$^{circ}$$Cの範囲で行った。

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