Влияние истории термомеханического нагружения на напряженность корпусов реакторов ВВЭР АЭС при термошоке

Abstract

Представлены результаты расчетов кинетики напряженно-деформированного состояния и коэффициентов интенсивности напряжений для поверхностных и поднаплавочных кольцевых трещин при моделировании режима аварийного охлаждения активной зоны реактора ВВЭР-1000. Методика расчета базируется на смешанной формулировке метода конечных элементов, обеспечивающей устойчивость численного решения и высокую точность получения результатов как для перемещений, так и для напряжений и деформаций. Выполнен анализ влияния густоты конечноэлементного разбиения в окрестности вершины поверхностной и поднаплавочной кольцевых трещин на точность и сходимость вычисления параметров механики разрушения при моделировании термошока. Приведены результаты расчетов кинетики коэффициентов интенсивности напряжений с учетом истории термосилового нагружения и полей остаточных технологических напряжений. Показано, что игнорирование в расчетах коэффициентов интенсивности напряжений для поднаплавочных трещин истории упругопластического деформирования и полей остаточных технологических напряжений может привести к переоценке прочности и ресурса корпуса реактора.Представлено результати розрахунків кінетики напружено-деформованого стану та коефіцієнтів інтенсивності напружень для поверхневих і піднаплавних кільцевих тріщин при моделюванні режиму аварійного охолодження активної зони реактора ВВЕР-1000. Методика розрахунку базується на змішаному формулюванні методу скінченних елементів, що забезпечує стійкість числового розв’язку і високу точність одержання результатів як для переміщень, так і для напружень і деформацій. Проведено аналіз впливу густості скінченноелементного разбиття в околі вершини поверхневої і піднаплавної кільцевих тріщин на точність і збіжність обчислення параметрів механіки руйнування при моделюванні термошоку. Одержано результати розрахунків кінетики коефіцієнтів інтенсивності напружень з урахуванням історії термосилового навантаження і полів залишкових технологічних напружень. Встановлено, що ігнорування при розрахунку коефіцієнтів інтенсивності напружень для піднаплавних тріщин історії пружно-пластичного деформування і полів залишкових технологічних напружень може привести до переоцінки міцності і ресурсу корпусу реактора.