6 / 12
Г.В. Кулаков, Ю.В. Коновалов, А.А. Косауров, Б.А. Каширин, А.В. Кузнецов
6
воздействии заклиненной таблетки на гермоузел через сварной шов
и, соответственно, на фигурное кольцо. Осевые напряжения в местах
сварных швов без учета фрагментирования таблеток близки к преде-
лу текучести. Осевые напряжения в гермоузле в местах взаимодей-
ствия с решеткой и фигурным кольцом и в самом фигурном кольце
также не превышают допустимых значений прочности. Из этого
можно заключить, что принятый консервативный режим нагружения
не опасен для работоспособности сварных швов.
Моделирование термомеханического мультиконтактного вза-
имодействия таблеток топлива с оболочкой при нестационарных
режимах работы.
С использованием программного комплекса MARC
моделировали режим всплеска энер-
говыделения локального участка
нижнего гермоузла твэла с тремя
таблетками (рис. 5). Моделирова-
ние мультиконтактного взаимодей-
ствия проводили с учетом изотроп-
ной ползучести и пластичности
материалов, температурной зави-
симости свойств материалов, изме-
нения плотности энерговыделения
и граничных условий от времени
при заклинивании третьей от за-
глушки таблетки. Моделировали
подъем мощности от 180 Вт/см на
20 % за время 20 с. При этом ис-
пользовали следующую методику.
Сначала рассчитывали температурное поле в нижнем гермоузле.
Затем строили новый набор данных для прочностного расчета на том
же виртуальном образе (чтобы учесть полученные значения темпера-
тур), решали нестационарную связанную термомеханическую муль-
тиконтактную задачу для исследования режима всплеска энерговы-
деления.
На рис. 6,
а
–
в
представлены результаты моделирования, из кото-
рых ясно, что значения температур и напряжений не превышают
критических для материала оболочки. Кроме того, рассматривали
окружные напряжения в месте стыка таблеток топлива (рис. 6,
г
).
Видно, что значения окружных напряжений в месте стыка таблеток
могут увеличиться на 10 МПа.
Рис. 5.
Виртуальный образ нижнего
гермоузла твэла ВВЭР