報告書番号

T88083

タイトル（和文）

サーマルストライピング下のき裂進展解析評価法の開発

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF METHOD FOR EVALUATING CRACK PROPAGATION DUE TO THERMAL STRIPING

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

炉心上部機構の健全性立証のためには，炉心出口からの温度差のあるナトリウム噴流による高サイクルの温度ゆらぎ，いわゆるサーマルストライピングに対する構造設計手法の確立が重要な研究開発課題とされている。これに対し，高サイクル熱疲労により表面にき裂を生じた場合でも，き裂進展解析に基づいて炉心上部機構の健全性が確保できることを立証できれば，き裂の発生を防護するための特別な設計対応が不要となり，コスト低減に寄与できる。そこで，本研究ではサーマルストライピング下のき裂進展挙動を評価するプログラムを開発し，有限要素解析により種々の条件で開発プログラムの評価精度を検証した結果，実際の熱応力場の、き裂進展挙動をある程度安全側に評価しうる見通しを得た。

概要 （英文）

THERMAL STRIPING REFERS TO THE TEMPORAL AND SPECIAL TEMPERATURE VARIATIONS THAT OCCUR IN THE MIXING ZONE WHEN TWO FLUIDS OF DIFFERENT TEMPERATURES ARE INCOMPLETELY MIXED. STRUCTURES EXPOSEDTO SUCH TEMPERATURE FLUCTUATIONS MAY SUFFER THERMAL FATIGUE DAMAGE.FATIGUE DAMAGE DUE TO THERMAL STRIPING IS A POTENTIAL PROBLEM FOR THE UPPER CORE STRUCTURE OF FBR,AS THERE ARE LARGE TEMPERAT URE DIFFERENCES BETWEEN SODIUM COMING FROM THE CORE AND SODIUM COMING FROM THE BREEDER. THIS PAPER DESCRIBES THE ANALYTICAL AND PHYSICAL BASES OF THE THERST COMPUTER CODE,WHICH WAS DEVELOPED TO CALCULATE CRACK GROWTH UNDER THERMALSTRIPING. FINITE ELEMENT ANALYSIS OF CRACKS UNDER VARIOUS THERMAL STRIPING CONDITIONS SHOWS THAT THE COMPUTER CODE CAN CONSERVATIVELY PREDICTCRACK GROWTH CODE. FOR DESIGN PURPOSES,A SIMPLIFIED APPROACH WAS ALSO CONDUCTED FOR A DEMONSTRATION FBR. HAS ALSO BEEN DONE.

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