3 / 12
Моделирование поведения топлива тепловыделяющих элементов…
3
никновения контакта между таблетками, таблеткой и гермоузлом,
таблеткой и оболочкой учитывали трение (коэффициент трения 0,3).
Контакт верхней 10-й заклиненной таблетки принимали абсолютно
жестким. Влияние эксцентриситета таблеток не учитывали и считали,
что они закреплены по центральной оси, — это приближает трехмер-
ную постановку к осесимметричной. Зазор между опорной решеткой
и фигурным кольцом принимали равным 0,01 мм. Вследствие непро-
должительности исследования ползучесть топлива и оболочки не
рассматривали. Исследовали режим загрузки «на ходу» с изменением
мощности от нуля до 384 Вт/см за 650 с.
Принятые допущения и режим загрузки с выходом на предель-
ную мощность достаточно консервативны для оценки максимально
возможного при заклинивании на уровне 10-й таблетки силового воз-
действия на сварной шов гермоузла, а фигурного кольца, вследствие
намного большего коэффициента термического расширения, — на
опорную решетку и наконечник твэла.
Дополнительно оценивали снижение осевых напряжений в зоне
сварных соединений при возможном растрескивании и фрагментации
трех ближайших к гермоузлу таблеток топлива. Для этого в вирту-
альный образ вводили модели таблеток с тремя осесимметричными
радиальными трещинами.
Моделирование конструктивных элементов твэла, таких как таб-
летки, гермоузел, опорная решетка, фиксатор, проводили с использо-
ванием программного комплекса MARC. Модули, написанные на
встроенном в программу языке PYTHON, позволяют использовать па-
раметрические модели различных элементов твэла. Создана библиоте-
ка таких модулей (рис. 1–3). В готовую модель таблетки (см. рис. 1)
можно вводить дефекты: сколы (рис. 1,
в
), трещины, разрезы.
После построения параметрических виртуальных образов от-
дельных частей конструкции твэла средствами MARC проводили
полную сборку исследуемых участков конструкции (см. рис. 2, 3).
Рис. 1.
Модели элемента «Таблетка»:
а
— таблетка типа I без торцевой сферической канавки;
б
— таб-
летка типа II с торцевой сферической канавкой;
в
— таблетка
со сколом