М.П. Гусев, В.Л. Данилов
РЕЛАКСАЦИЯ ПРУЖИН ГОЛОВНОЙ ЧАСТИ
ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ
Разработана математическая модель для расчета релаксации силы сжатия пружины, работающей в условиях высокой температуры и нейтронного потока, которая находится в головной части
тепловыделяющей сборки. <...> Проведено сравнение результатов расчета с решением задачи в расчетном комплексе ANSYS. <...> На основе
математической модели создан модуль для определения эксцентриситета сжимающей сборку силы. <...> 1) атомного реактора (высокая температура, нейтронное облучение) таковы,
что неизбежно возникает релаксация усилий в нагруженных узлах
ТВС: в пружинном блоке и в дистанционирующих решетках, контактирующих с тепловыделяющими элементами (твэлами). <...> Поскольку
пружинный блок, расположенный в головной части ТВС, служит для
удерживания сборки от всплытия в потоке теплоносителя, то релаксация пружин, находящихся в пружинном блоке, может привести к
потере работоспособности ТВС [1]. <...> Целью данной работы является
описание математической модели для расчета релаксации пружины,
сравнение результатов расчета модели с вычислениями, проведенными в комплексе ANSYS, и расчет эксцентриситета сжимающей
сборку силы на основе математической модели. <...> Математическая модель задачи релаксации пружины основана на
конечно-разностной интерпретации феноменологического закона
ползучести [2, 3]: <...> (1)
где ξe,c — интенсивность скорости деформации ползучести; σ e —
интенсивность напряжений; ac , nc , Фξ — экспериментальные коэффициенты; Ф — флакс нейтронов, 1/(см2 ⋅ с); Rg — универсальная
газовая постоянная, Дж · К/моль; Ta — температура активной зоны в
атомном реакторе, К; QΦ — коэффициент, Дж · К/моль. <...> Релаксация силы сжатия в пружине происходит за счет релаксации напряжений в ее витках. <...> Общий вид тепловыделяющей сборки:
1 — головка ТВС; 2 — топливная сборка; 3 — хвостовик ТВС; 4 — решетка дистанционирующая
ный уровень напряжений σ e в витке пружины вызывает накопление <...>