Обоснование концепции "течь перед разрушением" и ее реализация применительно к корпусам основного оборудования АЭС

  • Автор:
  • Специальность ВАК РФ: 05.04.11
  • Научная степень: Докторская
  • Год защиты: 2000
  • Место защиты: Нижний Новгород
  • Количество страниц: 361 с. : ил.
  • Стоимость: 250 руб.
Титульный лист Обоснование концепции "течь перед разрушением" и ее реализация применительно к корпусам основного оборудования АЭС
Оглавление Обоснование концепции "течь перед разрушением" и ее реализация применительно к корпусам основного оборудования АЭС
Содержание Обоснование концепции "течь перед разрушением" и ее реализация применительно к корпусам основного оборудования АЭС
Глава 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Характеристика нормативных подходов к обеспечению целостности и работоспособности элементов АЭУ
1.2 Методы расчетного исследования работоспособности корпусного оборудования и трубопроводов
1.3 Влияние эксплуатационных факторов на
трещиностойкость материалов корпусов и трубопроводов
1.4 Методы расчетного анализа целостности элементов АЭУ
по критериям механики разрушения
1.5 Методы анализа процессов динамического взаимодействия элементов АЭУ с «летящими»
(падающими) предметами
1.6 Вероятностные методы оценки работоспособности
1.7 Характеристика расчетных процедур концепции «течь
перед разрушением» трубопроводов АЭУ
1.8 Выводы и задачи исследований
Глава 2 МЕТОДОЛОГИЯ РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОБОСНОВАНИЯ КОНЦЕПЦИИ «ТЕЧЬ ПЕРЕД
РАЗРУШЕНИЕМ» АЭУ
2.1 Общие положения
2.2 Методология детерминистского обоснования концепции
«течь перед разрушением»
2.2.1 Анализ объекта исследований. Проверка соответствия требованиям НТД
2.2.2 Экспериментальные исследования материалов
2.2.3 Расчетные исследования в обоснование концепции ТИР

2.2.4 Методы расчетного анализа несущей способности
корпусного оборудования при контактных динамических
воздействиях
2.3 Вероятностный анализ потери работоспособности
элементов АЭУ по критериям механики разрушения
2.3.1 Основные положения
2.3.2 Математические модели расчетного анализа
2.3.3 Методы механики разрушения, применяемые в
расчетных анализах
2.3.4 Критерии оценки предельных состояний
2.3.5 Алгоритм расчетного анализа потери работоспособности
по критериям механики разрушения
2.3.6 Модель оценки вероятностных показателей
2.3.7 Описание программы "АНКОРТ"
2.4 Выводы
Глава 3 ИССЛЕДОВАНИЯ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАЗВИТИЯ ТРЕЩИН В КОРПУСНЫХ СТАЛЯХ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ
3.1 Определение механических свойств корпусного материала
3.1.1 Механические свойства
3.1.2 Результаты испытаний на ударную вязкость
3.1.3 Исследование влияния технологии изготовления по сопротивлению разрушению
3.1.4 Определение характеристик трещиностойкости
3.2 Исследование механизмов развития сквозных и
поверхностных трещин при статическом и циклическом нагружениях
3.2.1 Постановка испытаний
3.2.2 Результаты испытаний
3.3 Анализ результатов циклических испытаний

3.4 Анализ результатов статических испытаний
3.5 Выводы
Глава 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСЛОВИЙ
РЕАЛИЗАЦИИ КРИТЕРИЯ ТЕЧИ В КОРПУСАХ СОСУДОВ
4.1 Технические решения и задачи испытаний
4.2 Особенности усталостного развития трещин в корпусах и образование локальной нестабильности
4.3 Размеры неплотности корпуса со сквозной трещиной
4.4 Расчетный анализ кинетики трещин в корпусах и
масштабов их разгерметизации
4.5 Уточнение методики расчетных исследований процессов и
оценки масштабов разгерметизации корпуса реактора
4.6 Выводы
Глава 5 ИССЛЕДОВАНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ КОРПУСА
РЕАКТОРА АСТ-500 НА ОСНОВЕ КОНЦЕПЦИИ «ТЕЧЬ
ПЕРЕД РАЗРУШЕНИЕМ»
5.1 Принципы обеспечения безопасности реакторной
установки
5.2 Особенности конструктивного исполнения и изготовления
корпуса реактора
5.3 Конструкционные материалы корпуса. Контроль
дефектности в процессе изготовления и при эксплуатации
5.4 Условия эксплуатации реактора. Характеристика спектра нагружений
5.5 Анализ результатов теплогидравлических расчетов. Выбор режимов, определяющих прочность
5.6 Расчетный анализ напряженно-деформированного
состояния в проектных условиях
Кроме того, им сформулирована гипотеза, позволяющая прогнозировать разрушающее напряжение для поверхностных трещин при известных значениях К]С.
Его (напряжения) величину для цилиндрических сосудов с продольными поверхностными дефектами предложено вычислить по формуле
где ад- - окружное напряжение при разрушении сосуда с поверхностной трещиной;
сгс - окружное напряжение разрушения бездефектного сосуда;
Ав = 2 X-5 - площадь сквозной трещины эквивалентной длины;
А0 - площадь поверхностного дефекта;
сг* - разрушающее напряжение для сосуда со сквозной трещиной эквивалентной
Из приведенных рассуждений следует, что количественный анализ условий реализации критерия течи сводится к оценке конечной стадии развития поверхностной трещины - разрыва перемычки между движущимся фронтом и поверхностью стенки.
Рядом исследователей высказано предположение, что при значительном сужении перемычки в стенке и для вязких аустенитных металлов механизм прохода трещины сквозь толщину может быть описан с помощью линейной механики разрушения. В результате, появились различные расчетные модели критических напряжений, вызывающих разрыв перемычки.
По модели Харрисона / 98 / локальная нестабильность (разрыв перемычки) наступает тогда, когда в заштрихованной зоне (рис. 1.4.а) достигаются средние напряжения течения = (11р0 2 + Ят ) / 2. Величину разрушающих напряжений
предложено оценивать по формуле
В соответствии с моделью Хасегавы / 99 /, разрушение перемычки возникает при достижении в ней напряжений ( Для полуэллиптической поверхностной трещины эта модель дает следующее выражение разрушающего напряжения

длины.
сгс= af

2S(2A.+ S)
тс-а-А.

Рекомендуемые диссертации данного раздела