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論文

Impact hammer test of ITER blanket remote handling system

野口 悠人; 丸山 孝仁; 上野 健一; 小舞 正文; 武田 信和; 角舘 聡

Fusion Engineering and Design, 109-111(Part.B), p.1291 - 1295, 2016/11

 被引用回数:1 パーセンタイル:76.09(Nuclear Science & Technology)

本論文ではITERブランケット遠隔保守機器のハンマー打撃試験について報告する。ITERではブランケット遠隔保守機器として軌道ビークル型を採用しており、円弧状の軌道を真空容器の赤道面に敷設し、数ヶ所のポートから強固に支持をとる構造となっている。ITER真空容器赤道ポートでの地震応答加速度スペクトルはピークが14Gに及ぶ過酷なものであり、ブランケット遠隔保守機器の構造健全性を示すためにはシステムの動的応答評価が不可欠である。今回、有限要素法による地震解析を検証するとともに実験的に減衰率を測定するため、ブランケット遠隔保守機器フルスケールモックアップのハンマー打撃試験による実験モーダル解析を実施した。打撃試験によりフルスケールモックアップの主要な垂直振動モードの固有周波数が7.5Hzであり減衰率が0.5%であることが得られた。大地震などの大振幅振動時にはより大きな構造減衰が予測されるものの、小振幅加振時の動的特性と有限要素法による弾性解析結果との一致を確認した。

論文

Seismic analysis of the ITER blanket remote handling system

野口 悠人; 丸山 孝仁; 武田 信和; 角舘 聡

Proceedings of 23rd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-23) (DVD-ROM), 9 Pages, 2015/05

本論文ではITERブランケット遠隔保守機器の地震解析について報告する。ITERではブランケット遠隔保守機器として軌道ビークル型を採用しており、円弧状の軌道を真空容器の赤道面に敷設し、数ヶ所のポートから強固に支持をとることで可搬重量の向上を実現している。そのため遠隔保守機器の地震に対する構造健全性を示すためには、ビークルの軌道上の位置および姿勢による系の動的応答の変化を評価する必要がある。今回、遠隔保守機器全体FEモデルを作成しビークルの位置・姿勢に関するパラメータサーベイを実施することで、遠隔保守機器の地震に対する最悪条件を特定した。全体FEモデル解析により得られた各部への荷重値を境界条件として用いて詳細な部分FEモデル解析を実施し、遠隔保守機器の主要機器の構造強度を検証した。これら二段階の解析により、ITER遠隔保守機器が安全停止地震(SSE)に対する耐震性を有することを確認した。

報告書

3次元免震における適切な上下免震特性の検討

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$$sim$$2.5Hz、減衰比2$$sim$$60%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0.5$$sim$$5Hz、剛性比1$$sim$$20、及び降伏震度0.01$$sim$$0.2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5$$sim$$12Hz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0.8$$sim$$1.0Hzの皿ばねと、剛性比4$$sim$$6、降伏震度0.05$$sim$$0.06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1.0$$sim$$2.0Hz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。

報告書

地震に関する調査研究(XIII)報告書

原田 謙三*

PNC-TJ1552 97-002, 218 Pages, 1997/03

PNC-TJ1552-97-002.pdf:6.34MB

平成8年度に本委員会が実施した研究業務は、岩手県釜石鉱山大峯地区の坑内外7地点に設置した地震計による地震観測および、坑内L550に設置された水圧、水量、水質観測用の各計測器と、平成6年度に設置されたレーザー干渉式岩盤歪計とを用いた地下水理計測であった。また得られた観測データについて各種解析を実施した。本年も多くの工事が行われたが何れも機器の不具合な部分の修正や、故障発生時の修理等であった。主なものは、地震計K-4(L550NE抗)の信号線で発生したノイズ除去の為の信号線張替工事と、レーザー岩盤歪計の根本的な改良工事である。報告書の第1章では13年目に入った本委員会の研究方針と研究活動の概要が記述されている。第2章では、地震計のノイズ除去工事、PH計と電気伝導度計や自動採水器の点検修理工事および、レーザー干渉型岩盤歪計の改良、移設工事に関する事項等が時系列的に記述されている。第3章では、平成8年度に釜石鉱山で観測された58個の地震について、夫々の観測データおよび解析結果が記述されている。特に本年度は、地下での加速度の減衰の状態が多少異常な10個の地震について種々の解析が試みられ、それらの地震の特徴を明らかにした。またこの章では、地形が地震動に及ぼす影響について3次元的な解析を行った結果についても記述されている。第4章には、地下水理関係の観測データから得られた、地震と地下水の関係について種々検討した結果が記述されている。第5章ではあとがきで、今年度に得られた研究成果のとりまとめが述べられると共に、残された課題について述べられている。

報告書

活断層に関する調査研究-微小地震観測(2)-

安藤 雅孝*; 伊藤 潔*

PNC-TJ1673 95-001, 50 Pages, 1995/03

PNC-TJ1673-95-001.pdf:1.33MB

本調査研究は、跡津川断層系特に茂住祐延断層周辺に発生している微小地震の震源決定を精度良く行い、本地域における地震活動と断層活動を正確に把握することにより、活断層の発生メカニズムに関する知見を得ることを目的にしている。本年度の調査項目以下の通りである。(1)微小地震の観測(2)地震解析(3)報告書の作成・昨年度は、微小地震の深さ方向の精度を良くするため、茂住鉱山長棟坑道内に地震計を設置し、活断層沿いの微小地震分布とその特性を把握することに重点を置いた。観測点の位置は神岡鉱山茂住坑内の坑口より約1.15km入った場所で、正確な位置は以下のとおりである。北緯・36度26分05秒東経・137度17分35秒高さ・363m(S.L.)本年は引続き茂住観測点のデータを用いて震源決定精度の向上に努めた。地震の震源を精度良く決定するには、観測点が適正に配置される必要がある。今回の研究対象地域である跡津川断層付近の微小地震の観測網の観測点は約25-30km間隔で設置されている。これらの観測点による震源決定は、断層付近の詳細な調査には不十分である。特に地震の深さを含めて精度の高い震源を得るには、震源に近いところに観測点が存在し、震源を取り囲みかつある程度遠方まで観測点が必要である。観測装置は地震計および送受量装置、記録装置からなり、センサーとしては短周期(固有周期1秒)3成分の地震計が設置された。現在までのところ十分なデータが得られていないので、解析は緒についたばかりである。上宝の従来の観測網での震源と茂住を加えた場合の震源の違いを比較すると、断層近くの地震の震源が震央と深さ方向で数km動いていることが分かる。このように観測点を追加することによって、震源の精度が著しく向上し、今後断層の構造の理解が進むものと考えられる。

報告書

活断層に関する調査研究-微小地震観測-

安藤 雅孝*; 伊藤 潔*

PNC-TJ1604 94-003, 210 Pages, 1994/03

PNC-TJ1604-94-003.pdf:7.24MB

本調査研究は、跡津川断層系特に茂住祐延断層周辺に発生している微小地震の震源決定を精度良く行い、本地域における地震活動と断層活動を正確に把握することにより、活断層の発生メカニズムに関する知見を得ることを目的にしている。本年度の調査項目以下の通りである。(1)地震計の設置(2)微小地震の観測(3)地震解析(4)報告書の作成本年度は特に、微小地震の深さ方向の精度を良くするため、茂住鉱山長棟坑道内に地震計を設置し、活断層沿いの微小地震分布とその特性を把握することに重点を置いた。地震の震源を精度良く決定するには、観測点が適正に配置される必要がある。今回の研究対象地域である跡津川断層付近の微小地震の観測網の観測点は約25-30km間隔で設置されている。これらの観測点による震源決定は、断層付近の詳細な調査には不十分である。特に地震の深さを含めて精度の高い震源を得るには、震源に近いところに観測点が存在し、震源を取り囲みかつある程度遠方まで観測点が必要である。以上のような点を考慮し、以下の神岡鉱山の坑内に、地震観測点を設置した。坑内においても、岩盤のしっかりした場所を選定し、破砕帯などは避け、また、水滴の落下によるノイズなどは極力避けて適切な場所を選定した。観測点の位置は神岡鉱山茂住坑内の坑口より約1.15km入った場所で、正確な位置は以下のとおりである。北緯 36度26分05秒東経 137度17分35秒高さ 363m(S.L.)観測装置は地震計および送受量装置、記録装置からなり、センサーとしては短周期(固有周期1秒)3成分の地震計が設置された。現在までのところ十分なデータが得られていないので、解析は緒についたばかりである。上宝の従来の観測網での震源と茂住を加えた場合の震源の違いを比較すると、断層近くの地震の震源が震央で7km、深さで6km程度動いていることが分かる。このように観測点を追加することによって、震源の精度が著しく向上し、今後断層の構造の理解が進むものと考えられる。

口頭

ITERブランケット遠隔保守機器調達活動の進展

野口 悠人; 丸山 孝仁; 小舞 正文; 武田 信和; 角舘 聡

no journal, , 

ITER真空容器内ではDT運転後に250Gy/hrの$$gamma$$線線量率が予測され人間のアクセスが不可能なため、遠隔での真空容器内機器保守が計画されている。ITER遠隔保守機器のうち、日本極が調達を担当するブランケット遠隔保守機器の主要機器に関わる製作契約が2015年2月に結ばれ、現在製作設計が進められている。本講演では、製作設計の仕様明確化のために特に優先度の高い重要な保守技術である(1)地震解析に基づく構造最適化設計、(2)配管溶接切断等のためのツール開発、(3)ACサーボモータ等の耐放射線性機器開発について報告する。

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