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研究炉使用済燃料輸送容器構造検討グループ
JAERI-Review 2005-023, 133 Pages, 2005/07
JAERI-Review-2005-023.pdf:18.88MB
原研では、2基のステンレス製研究炉使用済燃料輸送容器JRC-80Y-20Tを作製し、1981年から使用してきた。シリサイド燃料を輸送するために設計変更を米国原子力規制委員会(NRC)に申請したが、落下衝撃解析に用いたDavisの評価式がその適用範囲外であることを指摘され、2004年4月以降の容器使用が認められなかった。衝撃応答解析コードLS-DYNAを用いた計算結果を追加でNRCに提出したが、蓋のシール領域に塑性変形を示しており、依然として容器承認が取得できなかった。このような輸送容器の設計承認問題に対応するため、検討グループを6月末に設置した。同グループでは、まず既に実施した落下解析結果の妥当性検討として、入力データの妥当性検討及び感度解析を実施した。検討した範囲において落下解析がおおむね妥当であり、解析結果の見直しだけで容器承認をNRCから得ることはできないと結論付けた。
伊達 秀文*; 二川 正敏; 石倉 修一*
実験力学, 2(2), p.103 - 108, 2002/06
核破砕中性子源として液体水銀の適用が計画されている。陽子入射時に生じる瞬時発熱により、液体水銀には圧力波が生じることから、ターゲット容器の健全性確保には液体水銀の動的特性に基づく固/液体連成挙動の評価が重要である。液体水銀と固体金属との衝突現象について、水銀液滴と固体壁面との衝突現象を高速度カメラで捕らえると共に、衝撃弾性棒を用いた衝撃力の計測を行った。衝突時の水銀液滴の変形は、衝撃速度と衝突壁面粗さに依存した挙動を示した。また、衝撃パルスの持続時間を衝撃体の音速と形状係数で無次元化した衝撃持続時間は、衝突速度及び液滴サイズに依存せず一定値を示すことを実験的に確認した。この関係から水銀液滴衝撃により降伏応力を越える臨界衝撃速度は、316ssの場合約5m/sと見積もられた。この値は水の場合の約1/20であり、液体水銀ターゲット容器が衝撃壊食損傷を受ける可能性を示唆した。
幾島 毅
JAERI-Data/Code 98-018, 109 Pages, 1998/05
JAERI-Data-Code-98-018.pdf:2.65MB
放射性物質輸送・貯蔵容器の熱・構造解析コードシステムCASKETについて記述したものである。CASKETは輸送・貯蔵容器の放熱や火災時の熱伝導計算用2次元解析及び落下衝突計算、さらには地震時のロッキング振動計算のための簡易解析コードを集めたものである。CASKETには計算に必要なデータ:伝熱解析用データ、構造解析用データ、フィンエネルギー吸収データが付属している。本コードシステムを構成しているコード及びデータライブラリーはそれぞれ別途JAERI-Data/Codeとして報告されている。
幾島 毅
JAERI-Data/Code 97-036, 47 Pages, 1997/09
JAERI-Data-Code-97-036.pdf:1.07MB
放射性物質輸送容器の貫通解析では、詳細計算プログラムを使用しているが、多くの計算費用と計算時間が必要である。この費用と時間を少なくするために、簡易計算プログラムPUNCTUREを開発した。PUNCTUREはOnatの理論と浅田の研究に基づく円板の静的弾塑性解析法に基づいている。PUNCTUREでは容器の加速度、貫通板の変形、貫通棒の応力と変形を計算できる。PUNCTUREの主要な特徴は次の通りである。(1)計算モデルは次の3種類を選択することができる。完全固定円板曲げモデル、単純支持円板曲げモデル、完全固定円板膜モデル。(2)計算結果は図形表示できる。(3)大型計算機、ワークステーション、パーソナルコンピュータの3種類のバージョンが用意されている。本報告書は計算手法、ベンチマーク計算結果、入力データ等のユーザーズガイドについて記述されている。
幾島 毅
JAERI-Data/Code 97-035, 83 Pages, 1997/09
JAERI-Data-Code-97-035.pdf:1.94MB
放熱用フィン付き放射性物質輸送容器の落下衝突解析では、フィンの塑性変形量に対するフィンエネルギー吸収データを用いている。このエネルギー吸収データは、オークリッジ国立研究所(ORNL)及びカナダのモンセルコ社(MONSERCO)の実験によって得られている。落下衝突時の最大加速度とフィンの最大変形量を計算するプログラムFINCRUSHのデータライブラリー作成プログラムFINLIBを作成した。FINLIBの主要な特徴は次の通りである。(1)ORNLとMONSERCOのデータから、FINCRUCHのデータを作成するのみならず、データの相互比較を容易に行える。(2)データを図形表示できる。(3)大型計算機以外にもワークステーション及びパーソナルコンピュータ版も用意した。本報告書はFINLIBのデータ、計算プログラム及び入力データ等のユーザズガイドについて記述している。
幾島 毅
JAERI-Data/Code 97-018, 61 Pages, 1997/05
JAERI-Data-Code-97-018.pdf:1.31MB
放熱用フィン付き放射性物質輸送容器の落下衝突解析では、ORNLのDavisによって得られたフィンの塑性変形量とエネルギー吸収データを用いて容易に加速度と変形を求めることができる。輸送容器の安全解析に必要な最大加速度と最大変形量を迅速に計算するためにFINCRUSHコードを開発した。FINCRUSHコードの主要な特徴は次の通りである。(1)円筒上の垂直フィン及び円板上のフィンを取り扱う。(2)計算結果及びフィンエネルギー吸収データの図形表示が可能である。(3)大型計算機、ワークステーション及びパーソナルコンピュータによって使用できる。本報は、計算方法、ベンチマーク計算及びユーザマニュアルについて記述されている。
幾島 毅
JAERI-Data/Code 97-001, 85 Pages, 1997/02
JAERI-Data-Code-97-001.pdf:1.76MB
放射性物質輸送容器の落下衝突解析では、DYNA2D,DYNA3D,PISCESおよびHONDOのような詳細計算プログラムが用いられている。しかし、これらの計算プログラムによる計算は、多くの計算費用と計算時間が必要である。このような背景から、簡易計算プログラムCRUSH2を開発した。CRUSH2は1次元変形法(UDM法)を用いた静的計算プログラムであり、輸送容器本体の最大加速度およびショックアブソーバの最大変形量を計算するものである。CRUSH2はCRUSH1の改良版であり、(1)大型計算機以外にもワークステーションおよびパーソナルコンピュータによっても使用できるようにした。(2)ショックアブソーバのカバープレートを計算モデルに追加した。本報告書はCRUSH2の計算手法、計算結果の妥当性の評価およびユーザーズマニュアルについて記述したものである。
幾島 毅
JAERI-Data/Code 96-025, 71 Pages, 1996/07
JAERI-Data-Code-96-025.pdf:1.56MB
放射性物質輸送容器の落下衝突解析では、DYNA2D、DYNA3D、PISCESおよびHONDOのような詳細計算プログラムを用いて計算されている。しかし、これらの計算プログラムによる計算は、多くの計算費用と計算時間が必要とされる。このような背景から、簡易計算プログラムCRUSH1を開発した。CRUSH1は1次元変形法(UDM法)を用いた静的計算プログラムであり、輸送容器本体の最大加速度およびショックアブソーバの最大変形量を計算するものである。CRUSH1はCRUSHの改良版であり、主要な改良点は次の通りである。(1)大型計算機以外にもワークステーション(OS UNIX)およびパーソナルコンピュータ(OS Windows3.1またはWindows NT)によって使用できるプログラムが用意されている。(2)入力データの一部が変更されている。
幾島 毅
JAERI-M 91-060, 164 Pages, 1991/04
本文は放射性物質輸送容器の安全解析の一部分である構造解析に関して、使用されている安全解析法、安全解析条件、計算コード、材料データについてまとめ、解析および評価を行うために便利なようにハンドブックとしたものである。
幾島 毅
JAERI-M 90-004, 54 Pages, 1990/02
放射性物質輸送容器の落下衝突解析において、DYNA2D、DYNA3D、PISCESおよびHONDOのような詳細計算プログラムを用いて計算できる。しかし、これらの計算プログラムによって計算する場合、多くの計算費用と計算時間が必要である。それ故、これらを少くするような簡易計算プログラムが必要とされる。このような要請から、簡易計算プログラムCRUSHを開発した。CRUSHは1次元変形法、(UDM法)を用いた静的計算プログラムであり、輸送容器本体の最大加速度およびショックアブソーバーの最大変形量を計算するものである。本報告書はUDM法の説明、UDM法と詳細計算法による計算結果の比較およびCRUSH計算プログラムの取扱いについて述べたものである。
