Характерные особенности расчетного обоснования прочности элементов конструкций ядерных реакторов на стадии эксплуатации и при создании новых установок - Автореферат

Российский научный центр «Курчатовский институт» УДК 621.039.531 характерные особенности расчетного обоснования прочности элементов конструкций ядерных реакторов на стадии эксплуатации и при создании новых установокАктуальными являются также расчеты на прочность в свете концепции “течь перед разрушением”, удовлетворение положений которой позволяет отказаться от рассмотрения возможности крупномасштабного разрушения, важно лишь своевременно обнаружить течь и безопасно остановить реакторную установку. В данной работе представлены расчеты на прочность элементов графитовых отражателей ВГ-400. Целью работы является разработка методик, алгоритмов и расчетных программ для проведения вариантных расчетов, позволяющих рассчитать напряженно-деформированное состояние и прочностные характеристики, закладываемые в критерии прочности, необходимые для оценки целостности и работоспособности реакторных конструкций. В числе задач данной работы следует назвать: - разработку математической модели и вывод определяющих уравнений для расчета напряженно-деформированного состояния в элементах реакторных конструкций, материалы которых обладают существенной анизотропией, в частности, такие как сплавы циркония и графит; При расчетах на прочность разработаны не только математические модели, дающие возможность оценить прочность конструкций с традиционных позиций, позволяющих определить напряженно-деформированное состояние, но и программы, с помощью которых можно рассчитать такие прочностные характеристики как функция повреждаемости, J-интеграл.В результате чего были получены определяющие уравнения для расчета напряженно-деформированного состояния реакторных конструкций, учитывающие указанные особенности поведения анизотропных материалов. После подстановки промежуточных формул и группировки членов, содержащих одинаковые компоненты скоростей деформаций и напряжений, была получена система линейных уравнений: (4) где , где - матрица коэффициентов анизотропии при упругом деформировании: Скорости деформаций, обусловленных изменением объема и линейных размеров под действием температуры и потока излучения, можно записать в виде шестикомпонентного вектора-столбца: , где - коэффициенты линейного температурного расширения в соответствующих направлениях; - скорость изменения температуры по сравнению с моментом начала нагружения; - коэффициенты анизотропии радиационного распухания или усадки; - радиационное распухание или усадка материала; - функции радиационного роста, зависящие от температуры, дозы и истории накопления радиационных повреждений. Этот параметр успешно применяется для прогнозирования прочности тел с трещинами при упругом и упругопластическом деформировании, а также с учетом докритического роста трещины. Если предположить, что деформации в направлении нормали к срединной поверхности пренебрежимо малы, то перемещения внутри элемента можно однозначно определить тремя декартовыми составляющими узлового перемещения срединной поверхности и двумя углами поворота узлового вектора относительно направлений, коллинеарных направлениям взаимно перпендикулярных векторов и .