応力再配分軌跡法による熱過渡容器ノズルの非弾性変形挙動推定
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概要
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Simplified inelastic design procedures for elevated temperature components have been required to reduce simulation cost and to shorten a period of time for developing new projects. Stress redistribution locus (SRL) method has been proposed to provide a reasonable estimate employing both the elastic FEM analysis and a unique hyperbolic curve: ε^^〜={1/σ^^〜+(κ-1)σ^^〜}/κ, where ε^^〜 and σ^^〜 show dimensionless strain and stress normalized by corresponding elastic ones, respectively. This method is based on a fact that stress distribution in well deformed or high temperature components would change with deformation or time, and that the relation between the dimensionless stress and strain traces a kind of the elastic follow-up locus in spite of the constitutive equation of material and loading modes. In this paper, FEM analyses incorporating plasticity and creep in were performed for a tapered nozzle in reactor vessel under some thermal transient loads through the nozzle thickness. The normalized stress and strain was compared with the proposed SRL curve. Calculation results revealed that a critical point in the tapered nozzle due to the thermal transient load depended on a descending rate of temperature from the higher temperature in the operation cycle. Since the inelastic behavior in the nozzle resulted in a restricted area, the relationship between the normalized stress and strain was depicted inside the proposed SRL curve: Coefficient κ of the SRL in analyses is greater than the proposed one, and the present criterion guarantees robust structures for complicated components involving inelastic deformation.
- 2010-09-25
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