ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ
ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы


Расширенное продолжение серии: Ядерные константы c 1971 года
ISSN 2414-1038 (online)

Авторы

Виленский О.Ю., Душев С.А., Лапшин Д.А., Лебедева Я.Ю.

Организация

Акционерное общество «Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова», Нижний Новгород, Россия

Виленский О.Ю. – начальник отдела, кандидат технических наук. Контакты: 603074, Нижний Новгород, Бурнаковский проезд, 15. Тел: (831) 246-97-21; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..
Душев С.А. – главный конструктор оборудования обращения с топливом, кандидат технических наук.
Лапшин Д.А. – начальник бюро, кандидат технических наук.
Лебедева Я.Ю. – инженер-конструктор.

Аннотация

Показаны современные подходы к решению задач, связанных с ударными испытаниями разрабатываемого оборудования на этапе проектирования. Дано краткое описание экспериментальной установки, моделирующей ударные нагрузки в разных направлениях, эквивалентные воздействию взрывной волны, возникающей рядом с объектом. Подчеркнута актуальность создания безопасной технологической оснастки, для проведения испытаний, исключающей возможность возникновения аварийных последствий, на основе расчетного математического анализа.
Кратко освещены возможности современного вычислительного комплекса ANSYS/LS-DYNA, в котором реализовано полномасштабное математическое 3D-моделирование, позволяющее выполнять достаточно глубокий и детальный анализ динамических процессов методом конечных элементов. Описаны расчетно-экспериментальные методы исследования моделей деформирования конструкционных материалов при статическом и динамическом нагружениях и определены на основе экспериментальных исследований параметры математических моделей (модели Jonson-Cook, модель Allen, Rule&Jones, модель Cowper-Symonds) из библиотеки LS-DYNA.
Использованы деформационные критерии оценки динамической прочности конструкционных материалов, применяемых для изготовления оснастки, с учетом требований безопасности из нормативных документов.
По результатам математического анализа ударных воздействий, спроектирована оснастка, позволившая успешно выполнить испытания на безопасном уровне. Достигнуты заданные параметры, которые закладывались в технические требования разрабатываемого оборудования, полученные значения ускорений максимально близки к расчетным. Благодаря применению комплексного подхода при расчетном анализе, охватывающем технико-конструктивные, физико-механические, математические и нормативные аспекты, появилась возможность отказаться от излишнего консерватизма, тем самым вписаться в обозначенные габариты изделия и снизить металлоемкость конечного продукта. Отказ от многовариантных последовательных приближений при расчете оснастки на стадии проектирования, привел также к сокращению времени проектирования, и снизил стоимость проекта.

Ключевые слова
ударные нагрузки, технологическая оснастка, расчетная модель, программное средство, энергия удара, модель деформирования, верификация

Полная версия статьи (PDF)

Список литературы

УДК 539.3

Вопросы атомной науки и техники. Серия: Ядерно-реакторные константы, 2019, выпуск 3, 3:2