Определение времени полной релаксации контактного взаимодействия между оболочкой твэла и упругим элементом дистанционирующей решетки в тепловыделяющей сборке реактора ВВЭР

Тепловыделяющие элементы (твэлы) и дистанционирующие решетки являются основными элементами тепловыделяющей сборки ядерного реактора. В дистанционирующих решетках твэлы закреплены посредством соединения с натягом. Поскольку в активной зоне ядерного реактора действуют интенсивные температурное и нейтронные поля, происходит ослабление всех нагруженных соединений в сборке, в том числе уменьшаются контактные силы между твэлом и ячейкой дистанционирующей решетки или релаксация контактного взаимодействия. Рассмотрена релаксация контактного взаимодействия только за счет температурных эффектов. Релаксация контактного взаимодействия приводит к проскальзыванию твэлов в ячейке дистанционирующей решетки. Определение времени проскальзывания и решение задачи релаксации являются актуальными задачами, поскольку проскальзывание твэлов приводит к интенсивному процессу фреттинг-износа оболочки твэла, а также к снижению жесткости конструкции тепловыделяющей сборки и, как следствие, к снижению безопасности и надежности реакторной установки.

Литература

[1] Зинкевич O. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. 343 с.

[2] The applicability of Norton’s creep power law and its modified version to a singlecrystal superalloy type CMSX-2 / O. Golan, A. Arbel, D. Eliezer, D. Moreno // Materials Science and Engineering A216. 1996. Р. 125-130.

[3] Троянов В.М. Расчетно-экспериментальное обоснование термомеханики активных зон реакторов типа ВВЭР. Дисс. ... д-ра техн. наук. Обнинск, 2003. 237 с.

[4] Драгунов Ю.Г., Рыжов С.Б., Васильченко И.Н., Кобелев С.Н. Разработка и внедрение ТВС-2М для перспективных топливных циклов // Атомная энергия. 2005. Т. 99. С. 432-437.

[5] Гусев М.П., Данилов В.Л. Экспериментальное исследование релаксации контактного взаимодействия тепловыделяющего элемента и ячейки дистанционирующей решетки // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2014. № 10. С. 64-69.

[6] Пузанов Д.Н., Сатин А.А. Анализ и обобщение данных по свойствам циркониевых сплавов, применяющихся в качестве конструкционных материалов // Науч.-техн. конф. молодых специалистов: Материалы конф. ОКБ "Гидропресс", 16-17 марта 2011г., URL: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/kms2011/documents/kms2011-013.pdf (дата обращения 20.05.2014).

[7] Семишкин В.П. Расчетно-экспериментальные методы обоснования поведения твэлов и ТВС ВВЭР в аварийных режимах с большой течью из первого контура РУ Дисс. ... д-ра техн. наук. Подольск, 2007. 360 с.

[8] Gusev M.P., Danilov V.L. Creep inverse problem of the power reactor fuel assembly elements contact interaction // Applied Mechanics and Materials. 2015. Vol. 698. Р. 643-648. doi: 10.4028/www.scientific.net/AMM.698.643