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北村 誠司; 森下 正樹
JNC TN9400 2000-060, 168 Pages, 2000/05
JNC-TN9400-2000-060.pdf:4.09MB
共通床(コモンデッキ)に原子炉容器、一次系機器を搭載し、これを大型の皿ばねを用いた免震要素で上下方向に支持する3次元免震構造概念(コモンデッキ方式)を対象に、適切な上下免震特性に関する検討を行った。検討用の入力地震動としては、4種類の自然地震波と3種類の人工地震波を地震入力を用いた。地盤条件や免震建屋の特性を考慮し、水平免震建屋の地震応答解析を行い、上下免震要素の支持レベルにおける床応答と加速度時刻歴を整理した。上記で得た免震支持レベルでの応答加速度を入力として、1自由度上下免震構造モデルを用いて地震応答解析を行った。解析は、線形解析、非線形解析(復元力特性が弾性である皿ばねと弾完全塑性の減衰要素を想定)の2種類について実施した。線形解析で検討する範囲は、免震振動数0.8
2.5Hz、減衰比260%を組み合わせた領域とした。非線形解析では、皿ばねの剛性のみで決まる免震振動数0.55Hz、剛性比120、及び降伏震度0.010.2の範囲で検討した。上下免震システムの免震特性として、最大相対変位、最大加速度、及び512Hz間における床応答加速度の最大値の3つの応答量に対する判断基準を設定し、これらを満足するパラメタの組み合わせ領域について調べた。判断基準として最大相対変位50mm、規格化加速度0.75、規格化床応答0.33を用いた場合、線形解析の結果から、免震振動数は0.8、1.0、1.2Hz、減衰比はそれぞれ30、20、15%以上の組み合わせが適切であることがわかった。また非線形解析の結果、免震振動数0.81.0Hzの皿ばねと、剛性比46、降伏震度0.050.06の減衰要素を組み合わせて用いることで、適切な免震特性が得られることがわかった。非線形解析の結果は、等価減衰比が20%以上の減衰要素を用いることで、系としての卓越振動数が1.02.0Hzの範囲において適切な免震効果が得られることに相当する。
森本 巌; 木代 純逸*; 高山 健*; Zheng, X.; 前原 直; 志甫 諒
JAERI-Research 2000-008, p.59 - 0, 2000/02
JAERI-Research-2000-008.pdf:3.83MB
GW級のFEL発振を行うために、誘導型加速器を用いてkA級電子ビームの発生及び伝送実験を行った。本研究では、カーボン布を用いた冷陰極に1MeV,160nsのパルス高電圧を印加して発生したkA級電子ビームをさらに1MeV追加速し、ビーム損失を抑えて伝送することを目的とした。伝送中の電子ビームはソレノイド磁場を用いて制御した。kA級電子ビームのもつ強い空間電荷効果により、ビームの発散力は大きい。そこでビーム発生部では、EGUNプログラムを用いてビームの発散を抑えた電子銃を設計した。ビーム伝送部では、空間電荷効果を取り込んだプログラムを開発し、ソレノイド磁場によるビーム損失を抑えた伝送を検討した。その結果、電子銃より450Aの電子ビームを引出した。ビーム伝送効率は、1kGの磁場において90%に達し、2MeV,400A,平均ビーム径50mmの電子ビームを伝送することに成功した。
福田 光宏; 奥村 進; 荒川 和夫
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 396(1-2), p.45 - 49, 1997/00
被引用回数：8 パーセンタイル：56.73(Instruments & Instrumentation)大面積均一照射のための新たな円状ビームスキャニング法を開発した。ビームは、標的上で渦巻き状の軌道を描き、連続的な円状照射が可能となる。ビームの走査速度と半径方向の軌道間隔は、粒子密度分布を均一にするため一定に保たれている。ビームスポットの半径方向の位置と走査角振動数は、時間に関して無理関数で表される。二次元的な粒子密度分布を調べるため、シミュレーションプログラムを開発した。半径方向の軌道間隔がビーム径よりも十分に小さい場合には、粒子密度分布の均一性は、最小軌道半径とビーム径の比に完全に依存する。その比が0.3以下の場合に粒子密度分布の均一性は
10%以下に抑えることが可能である。
福田 光宏; 奥村 進; 荒川 和夫; 石堀 郁夫; 松村 秋彦*; 唐沢 孝*
Proc. of 11th Symp. on Accelerator Sci. and Technol., p.300 - 301, 1997/00
サイクロトロンの中心領域におけるビームセンタリングエラーの見積り方法を開発した。従来は、複数の半径プローブを用いてビーム軌道中心のズレを測定する方法が一般的であるが、原研AVFサイクロトロンの場合、複数の半径プローブを設置するスペースがなく、唯一全半径を走査できるメインプローブを所有しているだけである。そこで、一次元のビーム電流分布からビームセンタリングエラーを定量化する手法を考案し、実際のビーム電流分布を用いた見積りを試みた。粒子の運動方程式から、メインプローブ方向でのビーム位置を半径方向のベータトロン振動数
、1ターン当たりのエネルギー利得、サイクロトロン中心からのビーム軌道中心のズレの強度で表し、加速初期段階の10ターン前後のビーム位置をフィティングすることにより、上記4パラメータを求めた。陽子10MeVのデータから、その解析手法の妥当性が確かめられた。
平田 勝; 石川 一哉*; 黒澤 誠; 福島 奨; 星名 博文*
JAERI-M 92-206, 50 Pages, 1993/01
地震時におけるプルトニウム取扱用グローブボックスの構造強度解析は、プルトニウムの閉じ込め機能を評価するうえで重要である。しかしながら、プルトニウムの閉じ込め機能をより高い精度で評価するためには、地震時に発生するグローブボックス本体の窓枠とアクリル樹脂製窓面との相対変位について解析する方法を検討する必要がある。このため、有限要素法による構造解析コードMSC/NASTRANを用いて、大洗研究所燃料研究棟の標準的なグローブボックスを対象に耐震解析を行った。固有振動数および静的震度法による解析の結果から、グローブボックス窓枠周辺部の最適モデル化の手法について検討した。また、最適モデルについてグローブボックスの地震時における構造強度および窓枠周辺部の変位量を床応答スペクトル法および時刻歴応答法により詳細に評価した。
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。
月森 和之
PNC TN9410 91-393, 152 Pages, 1992/12
実際のシェル構造では何らかの形状不整が存在する。構造の信頼性を確保するためには形状不整を合理的に押さえる必要がある。液体を内包する円筒シェル構造の動的座屈問題について形状不整の影響を検討した例はない。本研究は周方向形状不整を有する不完全円筒シェルの動的座屈問題の解析に関するものである。まず、変分原理に基づき、動的な流体-構造連成、周方向と軸方向のモード連成および周方向形状不整を考慮した動的座屈問題を解くために基礎方程式を導いた。つぎに、これらに有限要素法を適用し、マトリックス形の方程式を導き解析プログラムを作成した。最後にいくつかの基本的な例題を通して形状不整の影響を検討した。その結果、完全円筒を仮定した解析では現われない不安定領域を促えるとともに固有振動数の変化等についても確認された。なお、本研究は筆者が、1990年9月から1991年8月にかけて米国ノースウエスタン大学に客員研究員として滞在中にW. K. Liu教授のもとで行ったものである。
柴沼 清; 本多 力*; 近藤 光昇*; 宗像 正*; 村上 伸*; 佐々木 奈美*; 佐藤 瓊介*; 寺門 拓也*
Fusion Engineering and Design, 18, p.487 - 493, 1991/00
被引用回数：3 パーセンタイル：40.77(Nuclear Science & Technology)JT-60の後に建設が計画されているD-T燃焼を行う核融合実験炉(FER)の概念設計が進められた。このFERにおいて、ダイバータ板や第一壁アーマタイル等の炉内構造物の遠隔保守システムとして、軌道走行型遠隔保守システムの設計が行われた。この方式の最大の利点は、遠隔操作の基準構造体である軌道の高い剛性と軌道上を走行するビークルの高い機動性である。第一壁アーマタイル保守用として設計された双腕型マニピュレータは、ビークルの両側に設置され、一腕当り炉内第一壁のいかなる場所へもアクセスでき、かつ水平ポートも通り抜けることができるように、8自由度から成り、先端に位置制御用のセンサーを備えることにより自律的にアーマタイルの保守を行う。ここでは、アーマタイル保守時における自律制御を開発することを目的に、FEMによりマニピュレータの静的応力、たわみ及び動的固有値を求め、機械的特性を把握した。
二川 正敏; 菊地 賢司; 武藤 康
Journal of Nuclear Science and Technology, 25(1), p.56 - 64, 1988/01
HTR炉心を構成する燃料体、可動反射体の黒鉛ブロックは、サポートポストによって支持されている。ポストの微小な傾斜や回転によってブロック間の水平方向相対変位を吸収するために、ポストは球面座を介して炉心構成ブロックを支えている。ポスト軸長、ポストとシートの曲率半径そしてポストの支持質量がサポートポスト構造の振動特性に及ぼす影響について調べるために、垂直二次試験体を用いた振動試験を行なった。更に、試験結果を解析結果と比較、検討し次のような結論を得た。(1)サポートポスト構造の共振振動数はポストとシートの曲率半径及びポストの軸長により変化するが、ポスト支持質量の影響をほとんど受けない。(2)解析結果は実験結果を充分表わし得た。
二川 正敏; 菊地 賢司
Nucl.Eng.Des., 94, p.115 - 123, 1986/00
被引用回数：3 パーセンタイル：40.87(Nuclear Science & Technology)原研で開発が進められている多目的高温ガス実験炉の1次冷却系配管には高温二重配管が使用されている。このような二重配管の振動特性にスペーサの設置間隔及び内部断熱材が与える影響を調べるために、直管より構成される二重配管試験体を製作し、ハンマリングによる加振試験を行った。また、試験結果を二重配管を平行はりにモデル化した有限要素解析結果と比較した。その結果、次のような結論を得た。(1)二重配管の振動特性は、スペーサの設置間隔によって、大きく変化する。(2)二重配管の固有振動数及び振動モードは平行はりモデルによる解析で表せる。
二川 正敏; 菊地 賢司; 橘 勝美; 武藤 康
JAERI-M 85-172, 22 Pages, 1985/11
VHTR炉心を構成する燃料体、可動反射体の黒鉛ブロックは、サポートポストによって支持されている。ポストの微小な傾斜や回転によってブロック間の水平方向相対変位を吸収するために、ポストは球面座を介して炉心構成ブロックを支えている。ポスト軸長、炉心及び高温プレナムブロックの質量、ポストとシートの曲率半径がサポートポスト構造の振動特性に及ぼす影響について調べるために、一次元振動試験体を用いた過渡応答振動試験を行った。更に、試験結果をラグランジェの方程式より求めた解析結果と比較し、次のような結論を得た。(1)ポストとシートの曲率半径がサポートポスト構造の振動数に与える影響は大きい。(2)サポートポスト構造の振動数はラグランジェの方程式より求まった近似解によって表せる。
二川 正敏; 菊地 賢司
日本原子力学会誌, 27(6), p.553 - 562, 1985/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Nuclear Science & Technology)日本原子力研究所で開発が進められている多目的高温ガス実験炉の1次冷却系配管には二重配管構造が使用される。この二重配管構造の固有振動数、固有振動モードにスペーサの設置間隔が与える影響について調べるために、直管型と曲管型の二つの試験体を製作した。固有振動数と振動モードはハンマリングによる衝撃応答特性から推測された。これらの実験結果は二重配管を平行はりと等価剛性単一はりにモデル化したSAP-Vの有限要素解析結果と比較・検討を行った。その結果、次のような結論が得られた。(1)二重配管構造の固有振動数及び固有振動モードは平行はりモデルによって表わされる。(2)二重配管構造の固有振動数及び固有振動モードはスペーサの設置位置に大きく依存する。
谷田部 広志; 西口 磯春
JAERI-M 83-212, 54 Pages, 1983/12
多目的高温ガス実験炉の高温機器の1つである中間熱交換器は、原子炉冷却材圧力バウンダリを構成する重要な機器である。本報告書は、中間熱交換器の地震時健全性を確認するために行っている耐震解析のうち、解析手法および振動特性に関する検討結果をまとめたものである。多層多列のヘリカルコイル状伝熱管群を内部に含む複雑な構造物である中間熱交換器を各構造要素に分割し、3次元有限要素により詳細モデルを作成して固有値解析を行った。次に、この結果に基づいて工学的に妥当な簡略化された全体モデルを作成し、固有値解析を行った。その結果、伝熱管群及びセンターパイプが同位相で振動し、その1次固有周期は0.4Hzであることが明かになった。
坂本 正誠; 正木 典夫; 本橋 治彦; 土井 健治; 栗山 将; 依田 修; 田村 直幸; 小田島 晟*
JAERI-M 5933, 7 Pages, 1974/12
中性子の非弾性散乱で配向したポリオキシメチレン結晶中での水素の振動数分布の軸方向に垂直な成分Gperpと平行な成分Gparaを測定した。両者の強度比は北川、宮沢の計算と定理的に合っており、又スペクトルに出ているいくつかのピークも計算したスペクトルと大体合せることができる。
原田 寛之; 林 直樹
no journal, ,
ベータトロンチューンは、一般的にリング内のビーム位置検出器で検出した時間T秒のビーム重心データを周波数解析し、周回周波数のサイドバンドピークを同定しチューンの小数部を導出している。その測定精度は周波数分解能、つまり1/Tに依存する。高繰り返しのシンクロトロンでは速い加速と共に周回周波数も急激に変化するため、周波数解析に用いるデータ時間Tが制限され、測定精度が向上しない。移動させながらチューンを求め、測定したチューンを移動平均化することで高精度にチューンを求める新たな解析手法を考案し、J-PARCで実証した。従来ビーム入射時に測定したチューン精度は0.013であったが、0.001以下の測定結果となった。これにより加速過程におけるチューンも含めた高精度な光学パラメータの制御が可能となり、大強度出力の礎となった。本講演では新手法の紹介と実測結果を報告する。
