ДЗ 2: Расчет напряженно-деформированного состояния элементов конструкции ядерных реакторов

Расчет на прочность каркаса ТВС и оболочкитвэла Бесчехловая ТВС ВВЭР-1000 с каркасом, образованным приваркой дистанционирующих решеток к направляющим каналам (НК) состоит из следующих основных элементов: хвостовик с фиксатором, пучок твэлов и твэгов, каркас из 18 направляющих каналов и 13 дистанционирующих решеток, головка с 19 пружинами. ТВС устанавливается в плиту шахты внутрикорпусной при помощи хвостовика . Нижней плите хвостовика цанговым креплением крепится пучок из твэлов и твэгов . Жесткий каркас образован приваркой дистанционирующих решеток к направляющим каналам. Удержание от всплытия,компенсация температурных и радиационных удлинения, гашение падения ПС СУЗ осуществляют пружины головки ТВС. При нормальной эксплуатации на направляющие каналы действует сжимающее усилие РНЭ (от пружинного блока, которые компенсирует вес БЗТ, прижимного устройства, температурные и радиационные удлинение, усилия от всплытия ТВС). Кроме того они находятся в условиях радиационного роста и ползучести (при среднем потоке нейтронов f). Время эксплуатации t. Температура направляющих каналов 300С Наружный диаметр оболочки твэла 9,1 мм, внутренний диаметр оболочки твэла 7,73 мм, диаметр топливной таблетки 7,57 мм. Аксиальный зазор между таблетками до 4 мм. Давление теплоносителя 16,2МПа, Температуру оболочки принять равной 340 С.
Найти
1. Определить удлинение направляющих каналов в конце эксплуатации при работе реактора на мощности (учитывать радиационнуюползучесть, радиационный рост, температурные удлинения). Определить остаточное удлинение направляющих каналов после эксплуатации.
2. Определить изменение диаметра оболочки твэлов в конце эксплуатации с использованием ANSYS APDL, а также контактные напряжения между оболочкой и топливом, если не учитывать распухание топлива.