Диссертация (1026034)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ им. Н.Э БауманаНа правах рукописиГусев Михаил ПавловичРАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА РЕЛАКСАЦИОННОЙСТОЙКОСТИ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ СБОРОК АТОМНОГОРЕАКТОРАДиссертация на соискание ученой степеникандидата технических наукСпециальность:01.02.06 – Динамика, прочность машин, приборов и аппаратурыНаучный руководитель:д.т.н., профессорДанилов Владимир ЛьвовичМосква, 20162СОДЕРЖАНИЕСтр.ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................. 6Глава1.АНАЛИТИЧЕСКИЙОБЗОРИССЛЕДОВАНИЙРЕЛАКСАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ .......

131.1.Актуальныепроблемырасчетногообоснованияпрочностиреакторной установки ........................................................................................... 131.2.Предпосылкисозданиярасчетныхметодикрелаксационнойстойкости тепловыделяющей сборки.................................................................. 151.3. Анализ факторов, влияющих на геометрическую стабильностьтепловыделяющих сборок .................................................................................... 221.4.Обзорсуществующихрасчетныхметодикформоизменениятепловыделяющих сборок .................................................................................... 29Выводы по главе 1.................................................................................................

36Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЛАКСАЦИИКОНТАКТНОГОВЗАИМОДЕЙСТВИЯТВЭЛАСДИСТАНЦИОНИРУЮЩЕЙ РЕШЕТКОЙ ............................................................ 372.1.Методикапроведенияирезультатыэкспериментальныхисследований релаксации контактного взаимодействия твэла и ячейки ДР .. 372.2. Верификация температурного закона ползучести для циркониевогосплава Э110 ............................................................................................................

442.2.1. Методика определения оптимальных констант в законе ползучестидля сплава Э110 ..................................................................................................... 442.2.2. Результаты расчета оптимальных констант в законе ползучести длясплава Э110 ............................................................................................................ 51Выводы по главе 2................................................................................................. 55Глава 3.

АНАЛИЗ РЕЛАКСАЦИИ КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯМЕЖДУТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИМЭЛЕМЕНТОМИДИСТАНЦИОНИРУЮЩЕЙ РЕШЕТКОЙ ............................................................ 563Стр.3.1. Влияние продольной деформации твэла на величину времени полнойрелаксации контактной силы ............................................................................... 563.2. Влияние коэффициента трения между твэлом и ДР на величинувремени полной релаксации контактной силы .................................................. 623.3.

Влияние внешнего давления теплоносителя и внутреннего давления втвэле на величину времени полной релаксации контактной силы .................. 633.4. Анализ зависимостей закона радиационной ползучести на примерерасчетов релаксации контактного взаимодействия ........................................... 64Выводы по главе 3.................................................................................................

69Глава4.РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯВЕРИФИКАЦИЯЗАВИСИМОСТИ РАДИАЦИОННОГО ЗАКОНА ПОЛЗУЧЕСТИ .................... 704.1. Анализ и обобщение экспериментальных данных ползучестициркониевого сплава Э110 с учетом радиационного воздействия .................. 704.2. Методика верификации констант в радиационном законе ползучести ... 764.3.

Результаты верификации константы для радиационного законаползучести .............................................................................................................. 79Выводы по главе 4................................................................................................. 81Глава 5. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ДЕФОРМИРОВАННОГО СОТОЯНИЯТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙСБОРКИПРИТЕРМОРАДИАЦИОННОМВОЗДЕЙСТВИИ И С УЧЕТОМ РЕЛАКСАЦИИ НАГРУЖЕННЫХ УЗЛОВСБОРКИ .....................................................................................................................

835.1.Теоретическиеосновыметодикирасчетадеформированиятепловыделяющей сборки .................................................................................... 835.1.1. Деформированное состояние твэлов и направляющих каналов ............ 835.1.2. Уравнения равновесия участка ТВС ......................................................... 865.1.3. Математическая модель изгиба тепловыделяющей сборки ................... 875.1.4.Граничныеусловияприрешениизадачидеформированиятепловыделяющей сборки ....................................................................................

924Стр.5.1.5.Соотношениядляопределениядеформацийползучестиитемпературных деформаций ................................................................................ 935.1.6. Методика расчета проскальзывания твэлов в ячейках ДР ..................... 955.1.7. Представление основных уравнений в векторно-матричном виде........ 985.1.8. Алгоритм решения задачи деформирования тепловыделяющейсборки ................................................................................................................... 1005.1.9. Учет изменения осевой силы и сил трения между твэлами иячейками ДР во времени .................................................................................... 1015.2.

Расчет изменения во времени осевой силы пружинного блокатепловыделяющей сборки .................................................................................. 1025.2.1. Причины изменения осевой силы во времени .......................................

1025.2.2. Постановка задачи релаксации осевой силы .......................................... 1035.2.3. Решение задачи сжатия пружины в пределах упругости ..................... 1055.2.4. Напряженно-деформированное состояние пружины в пределахупругости ............................................................................................................. 1075.2.5. Релаксация напряжений в пружине ........................................................ 1115.2.6. Определение скоростей деформаций ползучести..................................

1145.2.7.Учеттемпературныхдеформацийприрасчетерелаксациисжимающей силы ................................................................................................ 1155.2.8. Учет накопления поврежденности при расчете релаксациисжимающей силы ................................................................................................

1165.2.9. Расчет релаксации сжимающей силы после дополнительныхподжатий пружины ............................................................................................. 1175.2.10. Алгоритм решения задачи релаксации силы сжатия пружины ......... 1185.2.11. Методика определения релаксации осевой силы пружинного блокаи величины эксцентриситета точки приложения этой силы .......................... 1195.3. Учет изменения сил трения между твэлами и ячейками ДР ...................

1215Стр.5.4. Результаты расчетов деформирования тепловыделяющей сборки сучетом терморадиационного воздействия и релаксации нагруженныхузлов сборки ........................................................................................................ 1235.4.1.Исходныеданныедлярешениязадачидеформированиятепловыделяющей сборки .................................................................................. 1235.4.2. Исследование устойчивости решения в зависимости от величинывременного шага интегрирования ..................................................................... 1295.4.3. Сравнение результатов работы программы с экспериментальнымиданными ............................................................................................................... 1315.4.4.Анализнапряженно-деформированногосостояниятепловыделяющей сборки .................................................................................. 133Выводы по главе 5...............................................................................................

142ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ ............... 143СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ....................................................................................... 1446ВВЕДЕНИЕАктуальность проблемыТепловыделяющие сборки (ТВС) реакторных установок ВВЭР внастоящее время широко используются в качестве топлива на существующих ина вновь строящихся атомных энергетических станциях (АЭС). К примеру,госкорпорация Росатом на данный момент сооружает 34 атомных энергоблокаВВЭР в 9 странах: Белорусь, Иран, Индия, Вьетнам, Бангладеш, Китай,Финляндия, Венгрия, Турция. Также в России, в настоящее время, возводятся 6новых АЭС с реакторами ВВЭР: Балтийская АЭС, Курская АЭС-2,ЛенинградскаяАЭС-2,НижегородскаяАЭС,НововоронежскаяАЭС-2,Ростовская АЭС [71].

Производство ТВС для ректоров ВВЭР-1000 в Россииуже длительное время является серийным и количество произведенных ТВСуже к 2004 г составляло около тысячи кассет в год.Эксплуатация топливных сборок в активных зонах реактора происходитпри повышенных температурах, в условиях интенсивных нейтронных полей ипри силовых воздействиях. Существенное повышение интенсивности нагрузоктакже связано с оптимизацией конструкции с целью повышения мощностиреакторных установок.

Учет влияния такого сочетания воздействий нанапряженно-деформированное состояние и геометрическую стабильностьконструкции ТВС необходим и в последнее время в работах, посвященныхтермопрочности топливных сборок, в той или иной степени данные факторынаходят отражение.Высокая температура и нейтронное облучение вызывают в элементахконструкции ТВС и в ее нагруженных узлах ползучесть и релаксациюнапряжений, которые непосредственно влияют на прочность, надежность игеометрическую стабильность топливной сборки.

При этом комплексный учетвлияния ползучести и релаксации напряжений на работоспособность сборкицеликом в расчетных методиках в настоящее время не до конца изучен ивнедрен. В качестве примера можно привести тот факт, что в число задач при7проектированииядерноготопливадляРУАЭС-2006входилолишьобоснование радиационной стойкости оболочек твэлов в условиях повышенныхтемператур [73].В отличие от радиационной стойкости – способности материаласохранять свои свойства в условиях радиационного облучения [31,79],характеристика релаксационная стойкость в основном определяется величинойостаточного напряжения за данное время, при заданной температуре и призаданном начальном напряжении натяга для крепежных деталей различныхсталей (болтов, шпилек и др), [35]. Вместе с этим, термин релаксационнаястойкость используется для различного рода пружин, по смыслу отражаянеизменность нагрузки сжатия пружин в установленных пределах в течениезаданного времени [61].

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации