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加藤 猛彦*; 浅山 泰
JNC TN9400 2000-047, 114 Pages, 2000/03
JNC-TN9400-2000-047.pdf:8.25MB
溶接時に生じる残留応力を、汎用有限要素コードにより予測することができれば、FBRプラントの強度評価、余寿命評価の信頼性の向上に大きく寄与することができる。本研究では、FINASを用いて残留応力解析を行う手法を検討した。まず、簡易モデルを用いてパラメータを振って予備解析を行い、基本的な手法を提案した。本手法の要点は以下の通りである。(1)熱伝導解析は、予め層数分のモデルを作成しておき、順次データを受け渡す。(2)母材および溶接金属の構成則は多直線近似を用い、硬化則は等方硬化則とする。(3)金属の溶融状態は、応力が発生しないようにユーザサブルーチンで制御する。(4)入熱時の溶接金属の線膨張率は、零と置く。次に、本手法を用いて、狭開先TIG溶接を想定した5層の平板突合せ継手および管の突合せ継手の残留応力を予測し、既往研究結果と比較した。両者は良く一致し、本提案手法の妥当性を確認することができた。
上羽 智之; 鵜飼 重治; 浅賀 健男
JNC TN9400 2000-006, 50 Pages, 1999/11
JNC-TN9400-2000-006.pdf:2.17MB
高速炉の被覆管は照射によってスエリングするが、被覆管温度の肉厚方向勾配によってスエリングに肉厚方向差が生じ、被覆管に二次応力が発生すると考えられる。燃料高燃焼度化に伴い被覆管のスエリングが顕著になると、このような二次応力が燃料ピンの健全性に影響を及ぼす可能性がある。本研究では、スエリング肉厚方向勾配を取り入れた被覆管の照射変形解析を有限要素法解析コードFINASを用いて実施し、この二次応力を評価した。その結果、以下のことが分かった。(1)スエリング肉厚方向差による二次応力は、主としてスエリングの潜伏期間の肉厚方向勾配によって発生する。この二次応力はスエリングで促進される照射クリープによって照射末期には十分緩和される。(2)試行的に二次応力を含めた照射中の被覆管応力計算値の最大値をPNC316の設計引張強さと比較した結果、前者は後者を十分に下回った。(3)応力依存性を考慮したスエリング式を用いて、被覆管の応力がスエリングを促進する場合の二次応力を解析した。その結果、応力によってスエリングは促進するが、同時に照射クリープによる緩和が有効に働き、スエリングに応力依存性が無い場合と到達応力レベルには差がない。
森下 正樹
PNC TN9410 93-037, 99 Pages, 1992/12
動燃-欧州AGT9B間の国際協力の枠組みの中で,構造健全性の分野における各種解析評価法に関するベンチマーク解析が計画,実行されている。その中で,流体による外圧を受ける薄肉半球殻の動的座屈の問題が欧州から提示された。本報告書はこの問題に関する解析の結果を取りまとめたものである。同心の二重半球殻(外側が剛で内側が薄肉)のアニュランス部に水を満たしておき,この系を上下方向に正弦波加振する。流体に動圧が発生し,この圧力によって内側の薄肉半球殻が外圧座屈を生じる。この場合の加振振動数と座屈時の圧力が評価すべき量である。実験結果に関する情報が得られていない段階で,いわゆるblind analysisを実施した。解析にはFINASを使用した。解析の結果得られた結論は以下のとおりである。・加振振動数は27Hz(半球殻の流体構造連成による固有振動数)・座屈圧力は0.16MPa(弾性座屈)・流体構造連成による固有振動モードは軸対称モードであり,座屈形状も同じく軸対称モードである。なお,報告書では解析の結果のみを取りまとめており,実験結果との比較検討,並びにここで用いた解析手法の妥当性に関する検討等は,実験結果に関する情報が得られた段階で改めて行う予定である。
佐々木 憲明; 湯佐 泰久; 五月女 敦; 佐藤 信二*; 原 啓二
PNC TN8410 91-075, 91 Pages, 1991/02
人工バリアの一つである緩撃材中では,廃棄物の発熱,岩盤からの地下水の浸入,地圧や緩衝材の膨潤圧の発生という複数の現象が相互に関連して生じる。処分後のニアフィールドにおける緩衝材の環境を正確に予測するためには,このような熱-水-応力の連成現象を観察し,これを解析する手法を開発することが必要である。緩撃材大型試験設備は,人工バリアの構成要素の一つである緩衝材に生じる熱-水-応力の連成現象の解明と解析手法・コードの開発を目的として建設されたものであり,試験の第一段階として廃棄物の発熱により緩衝材に生じる伝熱および水分移動状況を調べるための加熱試験を実施した。本報告書は,加熱試験の結果を報告するとともに,合わせて実施した熱伝導解析および熱-水-応力連成解析結果について報告するものである。