Душев С.А., Крюков А.Н., Лапшин Д.А., Новинский Э.Г., Рябцов А.В., Татарский А.М.
Представлены основные результаты анализа процесса деформирования и оценка последствий аварийного схода каретки элеватора реактора БН-800.
Расчетный анализ падения выполнен с использованием модуля динамических расчетов LS-DYNA аттестованного программного комплекса ANSYS. Модуль LS-DYNA предназначен для расчетного анализа высоконелинейных динамических процессов по явной схеме интегрирования уравнений динамики. Описаны расчетно-экспериментальные методы исследования моделей деформирования конструкционных материалов при статическом и динамическом нагружениях и определение на основе экспериментальных исследований параметров модели Jonson-Cook из библиотеки LS-DYNA.
Математический анализ выполнен с применением верифицированной модели поведения конструкционного материала, использованного в ТВС реактора БН-800.
Полученные результаты позволили проанализировать процесс соударения, определить пластические деформации, возникающие во всех элементах ТВС.
Применение комплексного подхода, реализованного при выполнении данного расчетного анализа, позволило с умеренной долей консерватизма решить задачу, связанную с безопасносной эксплуатацией РУ.
1. НП-061-05 Правила безопасности при хранении и транспортировании ядерного топлива на объектах использования атомной энергии. Москва, Издательство стандартов, 2005. 10 с.
2. Тимофеев А.В., Кайдалов В.Б., Лапшин Д.А., Малыгин М.Г. Применение расчетного комплекса ANSYS\LS DYNA в анализе аварий, связанных с падением оборудования ЯЭУ. Труды XIV Нижегородская сессия молодых ученых «Технические науки». Нижний Новгород, 2009, с. 86.
3. Баженов В.Г., Кибец А.И., Кибец Ю.И. Лаптев П.В., Рябов А.А., Романов В.И., Сотсков Г.И. Конечно-элементный анализ высокоскоростного удара о преграду транспортного упаковочного комплекта. Проблемы машиностроения и надежности машин, 2004, №2, с. 118-125.
4. Кибец А.И., Кибец Ю.И., Матвеев В.З. Численное моделирование динамического деформирования контейнера при аварийном падении на него плиты. Прикладные проблемы прочности и пластичности. Численное моделирование физико-механических процессов. Москва, Товарищество научных изданий КМК, 1997. С. 77-83.
5. Рябов А.А., Романов В.И., Сотсков Г.И., Скурихин С.Г., Барченков А.И., Моренко А.И. Компьютерное моделирование поведения системы демпфирования защитного контейнера при его падениях. Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. Серия: Механика, 2000, №2, с. 98-102.
6. LS-DYNA Keyword user’s manual. Version 970. Livermore Software Technology Corporation.
7. Виленский О.Ю., Лапшин Д.А., Рябцов А.В. Применение верифицированной расчетной модели тепловыделяющей сборки реактора БН-800 для анализа последствий ее падения. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2017, №3, с. 187-198.
8. Брагов А.М., Константинов А.Ю., Лапшин Д.А., Ламзин Д.А., Новосельцева Н.А., Татарский А.М., Татарский Ю.Н. Применение комплексного подхода к решению задач прочности элеватора реакторной установки БН-800 для аварийного случая схода каретки. Нижний Новгород, 2018. С. 72-82.
9. Программный комплекс ANSYS. Аттестационный паспорт программного средства №327 от 18.04.2013.
10. ПНАЭ Г-7-002-86. Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. М.: Энергоатмиздат, 1989.
11. Справочник по свойствам материалов для перспективных реакторных технологий. Том 5. Свойства реакторных сталей и сплавов. Москва, ИздАТ, 2014.
12. Временные руководящие материалы по использованию данных по свойствам конструкционных материалов и СНУП топлива для обоснования работоспособности экспериментальных твэлов ЭТВС реактора БН-600. Москва, ГК РОСАТОМ, 2014.
13. ТУ 14-1-3820. Заготовка трубная из коррозионностойкой стали марки 12Х12М1БФР-Ш (ЭП-450-Ш).
14. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел. М.: Издательство иностранной литературы, 1954.
15. Лапшин Д.А. Расчетно-экспериментальный анализ прочности внутриобъектовых транспортных контейнеров реакторов типа БН в авариях с падением. Дис. канд. техн. наук. Нижний Новгород, 2015.
16. Брагов А.М. Экспериментальный анализ процессов деформирования и разрушения материалов при скоростях деформации 102-105 с-1. Дис. докт. техн. наук. Нижний Новгород, 1998.
17. Johnson G.R., Cook W.H. A constitutive model and data for metals subjected to large strains, high strain rates and high temperatures. Proc. 7th Int. Symposium on Ballistic. Hague, Netherlands, 1983, pp. 541-547.
18. Константинов А.Ю. Экспериментально-расчетное исследование поведения конструкционных материалов под действием динамических нагрузок. Дисc. канд. техн. наук. Нижний Новгород, 2007.
19. Котов В.Л., Константинов А.Ю., Кибец Ю.И., Тарасова А.А., Власов В.П. Численное моделирование плоскопараллельного движения конических ударников в упругопластической среде. Проблемы прочности и пластичности, 2013, том 75, № 4, с. 303-311.
20. Hallquist J.O. LS-DYNA theoretical manual. Livermore, Livermore Software Technology Corporation, 1998.
