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長島 英明; 柴本 宏; 井上 和彦; 笠原 直人; 定廣 大輔*
Proceedings of 2005 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition (CD-ROM), 0 Pages, 2005/08
原子力機器の設計に採用されている「解析による設計」では、外力と釣り合う1次応力と内力成分である2次応力とを分類した上で構造物中の応力を制限するため、評価断面設定が困難な機器構造の1次応力評価法が望まれている。1次応力には応力の再配分が生じない特徴があることに着目したGLOSS(Generalized Local Stress Strain)法を拡張し、弾塑性解析を用いて比較的容易に1次応力を分類・評価できる方法を2次元構造に適用し、その適用性の可能性を検討した。
柴本 宏; 長島 英明; 井上 和彦; 笠原 直人; 神保 雅一*; 古橋 一郎*
Proceedings of 2005 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition (CD-ROM), 0 Pages, 2005/08
実用高速炉は、設計合理化に伴い荷重条件が厳しくなっており、合理的な荷重緩和が望まれている。高速炉では熱荷重が支配的荷重であるが、熱荷重の設定法に関しては設定の難しさ等に起因して従来、基準化されてはいなかった。(なお、近年、軽水炉に配管の高サイクル熱疲労に関しては指摘化されている)このため、熱荷重設定法の開発を進め、現在、策定作業が進められている実用高速炉用の高温構造設計基準(FDS)の一環として、"熱荷重設定に関するガイドライン"を策定することとした。本ガイドラインには系統熱過度荷重の設定法及びサーマルストライピング荷重の設定法に関して記載する。系統熱過度荷重に関しては実験計画法を導入した合理的な評価法を提案・ガイドライン化し、荷重設定の合理化が図れるようにした。サーマルストライピング荷重に関しては4ステップから成る評価体系を導入した。提案した周波数応答関数法の活用(第4ステップ)により荷重設定の一層の合理化が図れる。
笠原 直人; 木村 暢之; 上出 英樹
Proceedings of 2005 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition (CD-ROM), 0 Pages, 2005/08
温度の異なる流体の合流部近傍では、流体温度ゆらぎによる構造物の熱疲労に注意する必要がある。著者らは不規則な温度ゆらぎの中で、構造物に疲労損傷を与える特定の周波数が存在することに着目し、パワースペクトル密度関数を用いた流体温度および熱応力の評価法の提案を行った。提案した手法の有効性については、温度の異なる流体の流れる配管合流部の温度ゆらぎの計測データに基づき、検証を行った。本研究成果は、パワースペクトル密度関数を用いた熱疲労損傷評価法に拡張していく計画である。
鬼沢 邦雄; 柴田 勝之*; 鈴木 雅秀
Proceedings of 2005 ASME/JSME Pressure Vessels and Piping Division Conference (PVP 2005), 12 Pages, 2005/07
原子炉圧力容器に対する加圧熱衝撃事象においては、内面肉盛溶接材と母材との境界で、熱膨張係数の違いにより応力の不連続が生じる。健全性評価のための破壊力学解析においては、この境界付近に存在するき裂に対しては、応力不連続を考慮して応力拡大係数を算出する必要がある。確率論的破壊力学解析においては、膨大な数の破壊力学解析を実施するため、この算出に時間をかけずに、かつ精度の高い手法が必要である。このため、半楕円表面き裂に対する応力不連続に対応できる無次元化応力拡大係数を作成した。この無次元化応力拡大係数は、3次元モデルによるFEM解析から求めた。表面点では、表面付近内部の応力拡大係数から外挿して求める。この無次元化応力拡大係数を用いて、表面及び最深点における応力拡大係数を精度よく、短時間で算出できる。
高橋 健司; 井上 和彦; 伊藤 啓; 藤田 隆史*
Proceedings of 2005 ASME/JSME Pressure Vessels and Piping Division Conference (PVP 2005), 8 Pages, 2005/07
高速炉プラントの設計・建設コストの低減と信頼性の向上を目的として、原子炉建屋全体を対象とする「建屋全体3次元免震技術」、および、建屋は水平免震とし、原子炉周りの重要機器に対して上下方向免震が可能な「機器上下免震技術の開発」を平成12年度から実施しており、その開発計画、免震システムへの要求条件をまとめ、開発を実施した装置候補の概要,装置の選定,確証試験計画と試験成果,さらに装置の実プラントへの適用について発表する。
北村 誠司; 岡村 茂樹; 高橋 健司
Proceedings of 2005 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition (CD-ROM), 0 Pages, 2004/07
発電用新型炉に適用する3次元免震システムの開発を進めている。その一方策として、積層ゴムを用いた建屋水平免震に加えて、機器を上下方向に免震する装置を組み合わせる方式(機器上下免震システム)が考えられる。機器上下免震システムは、積層ゴムを用いた水平免震建屋を前提として、耐震上重要度の高い原子炉容器と一次系機器を共通床(コモンデッキ)で支持し、この床と基礎構造の間に上下方向の免震装置を設置し3次元免震を実現する。上下免震装置のばね要素には皿ばねを用い、皿ばねを直並列に重ねることにより所要の剛性とストロークを得る。減衰として鋼材ダンパを用いている。本報では、1/8縮尺モデルを用いて機器上下免震システムの適応性の検討を行なった。