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報告書

ITERトカマクの耐震性評価にかかわる振動試験計画

武田 信和; 中平 昌隆

JAERI-Tech 2004-073, 59 Pages, 2005/01

JAERI-Tech-2004-073.pdf:11.36MB

ITERトカマクは異なる運転温度の機器からなり、その温度差による熱変形を許容するために、支持脚に柔軟性を持たせている。このような構造上の特徴から、ITERトカマクは複雑な振動挙動を示すことが予想され、耐震設計においてはこの点について十分に考慮する必要がある。このような構造はこれまでに例がないため、耐震設計に用いる数値解析モデルを事前に実験により検証することが必要不可欠である。特に、支持構造については板バネとボルト等からなる複雑な構造体であり、その機械的特性の把握は重要である。本報告は、ITERトカマクの耐震設計に必要となる一連の振動試験計画について、その全体計画を示すものである。トカマク全体の振動特性を把握するための試験は、可能であれば実規模の試験体を用いて行うことが望ましいが、試験設備の制約から縮小試験体を用い、スケール則を適用して試験結果を解釈する。また、スケール則が適用できない現象である減衰特性については、支持脚の実規模試験体を用いて試験を実施する。さらに、真空容器縮小試験や支持脚小型縮小試験といった、その他の補完的な試験も合わせて計画されている。

論文

Geometrical improvements of rotational stabilization of high-$$n$$ ballooning modes in tokamaks

古川 勝; 徳田 伸二; 若谷 誠宏*

Nuclear Fusion, 43(6), p.425 - 429, 2003/06

トロイダルシア流が存在すると、高$$n$$バルーニングモードの摂動エネルギーの時間発展に減衰フェーズが現れることを数値的に発見した。その減衰が、悪い磁場曲率の領域における指数的成長を上回ると、バルーニングモードは安定化される。この機構を通じて、プラズマ断面形状のD型化,低アスペクト比化、及びトーラス内側のX点の存在は、トロイダルシア流による安定化効果をより強くする。

論文

Geometrical improvements of rotational stabilization of high-$$n$$ ballooning modes in tokamaks

古川 勝; 徳田 伸二; 若谷 誠宏*

Nuclear Fusion, 43(6), p.425 - 429, 2003/06

 被引用回数:10 パーセンタイル:33.42(Physics, Fluids & Plasmas)

トロイダルシア流が存在すると、高$$n$$バルーニングモードの摂動エネルギーの時間発展に減衰フェーズが現れることを数値的に発見した。その減衰が、悪い磁場曲率の領域における指数的成長を上回ると、バルーニングモードは安定化される。この機構を通じて、プラズマ断面形状のD型化、低アスペクト比化、及びトーラス内側のX点の存在は、トロイダルシア流による安定化効果をより強くする。

論文

A Numerical method for solving the one-dimensional Vlasov-Poisson equation in phase space

内海 隆行*; 功刀 資彰; Koga, J. K.

Computer Physics Communications, 108(2-3), p.159 - 179, 1998/00

 被引用回数:14 パーセンタイル:64.02(Computer Science, Interdisciplinary Applications)

超強光電場でのプラズマの励起過程や緩和過程に伴う非線形現象が支配的な非局所熱平衡状態でのメゾスコピックな光量子-物質相互作用の研究においては、Boltzmann方程式の様な速度分布関数の運動方程式を数値的に精確に解くことが重要な要件となる。近年、矢部等により提案されたCIP法やそのラグランジュ表現のDA-CIP法といった数値解析技法は基本的には流体方程式などの双曲型偏微分程式に対する汎用解法として開発されてきた。このため、これらの手法は微視的現象を記述するBoltzmann方程式などを解く手法として直接的に適用できると考えられる。本論文では、DA-CIP法によりVlasov-Poisson方程式を位相空間において無衝突プラズマの不安定現象を解くことにより、この適用可能性を示す。

論文

Applicability of eddy current analysis by a network mesh method to electromagnetomechanical problems and its experimental verification

西尾 敏; 三浦 秀徳*; 磯野 彬*

International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, 6, p.37 - 54, 1995/00

ネットワーク回路法による渦電流解析に基づいた電磁機械連成現象を解析するための計算コードを開発した。ネットワーク回路法では作用する起電力の項に構造物の変形の効果が含まれているため、変形の大きい場合の解析も精度良く行なうことができる。コードの検証のための実験も実施した。実験体系は定常磁場中に置かれた薄板導体に変動磁場を印加し、導体各部の振動挙動を実測する。導体の支持方法は、片持ハリ、両端固定および両端回転の3種類である。数値解析の結果と実験結果は極めて良い一致を示し、ITER等の核融合装置の炉心構造物の過渡電磁動力学解析に適用できることが明らかとなった。

論文

Change in the oxygen snoek damping and transmission electron microscope observations of neutron-irradiated vanadium

衛藤 基邦; 深谷 清; 白石 健介

Journal of Nuclear Materials, 48(3), p.365 - 368, 1973/03

 被引用回数:7

中性子照射したバナジウムの酸素スネークピークと下降伏応力を測定し、電顕観察の結果と比較することによって照射硬化および照射後焼なまし硬化における酸素あるいは照射欠陥の役割を明らかにすることを試みた。照射はJRR-2の垂直実験孔で行ない、照射温度は60~70$$^{circ}$$Cで照射量は2$$times$$10$$^{1}$$$$^{7}$$n/cm$$^{2}$$(≧/MeV)であった。200$$^{circ}$$Cまでの照射後焼なましによってスネークピークは減少し、その減少量は照射前のピークが高いほど、すなわち酸素濃度が大きいほど大きいことが判明した。250$$^{circ}$$C以上の焼なましによってスネークピークは照射前の値に回復していき、450$$^{circ}$$C、30分の焼なましによって完全に元の値に戻った。電顕観察の結果、200$$^{circ}$$C以下では照射欠陥クラスターへの酸素の移動によるトラップ、250$$^{circ}$$C以上でクラスターからの酸素の解離と欠陥消滅という機構によってこれらの現象が説明されうることが明らかになった。

口頭

原子炉建屋の等価線形三次元FEM解析による地盤-建物連成系地震応答に関する基礎的検討

市原 義孝*; 中村 尚弘*; 鍋島 国彦*; 崔 炳賢; 西田 明美

no journal, , 

本研究は、振動数に依存しない複素減衰を用いた鉄筋コンクリートの等価線形解析法の原子炉建屋の耐震設計への適用性を評価することを目的とする。そのため、理想的な地盤条件での原子炉建屋の非線形及び等価線形地震応答に着目して、地盤-建屋連成系の三次元FEM解析を実施した。その結果、等価線形解析結果は非線形解析結果と概ねよく整合し、その有効性を明らかにした。さらに、今回の等価線形解析法は、非線形解析モデルと比較して、構造の剛性を低めに評価する傾向があった。このため、最大せん断ひずみの評価では、非線形解析の結果よりもひずみの値が大きくなる可能性が高いことに留意する必要がある。本発表では、これらの解析を通して得られた地盤-建屋連成系の三次元FEM解析における等価線形解析の有効性及び課題について述べる。

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