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二川 正敏; 小泉 興一; 今木 敏夫*; 高津 英幸; 武藤 康
Transactions of 14th Int. Conf. on Stuructural Mechanics in Reactor Technol. (SMiRT-14), 8, p.59 - 66, 1997/00
国際熱核融合実験炉(ITER)のリブ付き二重壁真空容器について耐震解析を行い、二重壁構造のモデル化及び発生応力に対するリブ効果について検討した。まず、詳細な1/16セクターモデルを用いた固有値解析を行い、真空容器ポロイダル断面内の振動挙動を調べた。その結果に基づき、動的応答解析のための簡易解析モデルを考案した。ここでは、二重壁構造における直交リブ剛性の効果を直交異方性3次元シェル要素で表して、一壁構造に簡易化している。簡易モデルによる動的応答解析と1/16セクタ詳細モデルの応力解析との連成解析により、二重壁構造のリブ効果を十分評価できることがわかった。
栗原 良一; 植田 脩三; 多田 栄介
Fusion Technology, 30(3), p.1465 - 1469, 1996/12
核融合実験炉の真空容器は、トリチウム等の放射性物質を内蔵するため、安全上重要な機器の一つである。真空容器はトロイダル一周抵抗を高くするため、ステンレス鋼製の二重壁構造としている。二重壁内部には冷却材として水が循環しており、寿命期間中には応力腐食割れ等によって亀裂の発生が考えられる。また、冷却材侵入事象が起きると、発生した水蒸気による内圧荷重およびプラズマディスラプションによるVDE荷重が膜応力として真空容器に作用する。亀裂を有する二重壁をモデル化し、有限要素法解析コードADUNAを用いて破壊力学的検討を行った結果、3dpaまで照射され脆化した真空容器内壁に板厚の1/4深さの亀裂を想定しても、未照射材の降伏強さ程度の膜応力が作用した場合、亀裂先端のJ積分値は材料の破壊靱性値J
に比べて十分小さいことが判った。
二川 正敏; 小泉 興一; 清水 克祐*; 高津 英幸; 武藤 康; 今木 敏雄*
JAERI-M 92-164, 58 Pages, 1992/11
国際熱核融合実験炉(ITER)の大型真空容器について、1/16セクタの詳細な構造モデルを用いた固有値解析を行って真空容器のポロイダル断面内の振動挙動を調べると共に、詳細モデルによって得られた固有値解析結果に基づいてリブ付き二重壁構造体の特性を維持できる解析モデルの簡易化手法の検討を行った。さらに、簡易化したセクタモデルを1/2トーラスモデルに展開してトーラス構造体としての真空容器の低次振動挙動を検討した。得られた主な結論は以下の通りである。(1)評細モデルにより得られた1/16セクタ真空容器の一次固有振動数は、約30Hzであった。(2)補強リブ付き二重壁構造を有する真空容器一般部の振動挙動は、剛性として直交異方性を有する一枚のシェルで表わせる。(3)真空容器の低次振動挙動に対しては、二重壁構造シェルの剛性、上部ポートの質量が支配的である。
羽賀 勝洋; 直江 崇; 涌井 隆; 粉川 広行; 木下 秀孝; 二川 正敏
no journal, ,
J-PARCの1MW核破砕中性子源の水銀ターゲット容器では、大強度のパルス陽子ビーム入射に伴い水銀中で発生する圧力波で誘起される容器壁面のキャビテーション損傷が、容器寿命を左右する重要な要因となる。これまでの解析的及び実験的研究や、米国のSNS施設の運転経験により、壁面近傍の速い水銀流れがキャビテーション損傷を抑制する効果を持つことが分かってきた。同様な効果を得るために、J-PARCのターゲット容器において陽子ビームが入射する壁面(ビーム窓部)の内側に壁を設けて二重壁構造とし、幅2mmの狭隘流路を形成した。計算コード(ANSYS Fluent)を用いた解析の結果、狭隘流路内では水銀流速を4m/sにまで高められることが分かった。また、内壁に円形の穴を設けたモデルをつくり、損傷による影響を解析および水実験で調べた結果、穴の大きさが10mm程度なら狭隘流路内の水銀流速への影響は小さく、外壁(ビーム窓部)へのキャビテーション損傷の抑制効果は維持できる可能性のあることを見い出した。
