Анализ релаксации контактной силы в соединении ТВЭЛа и дистанционирующей решетки тепловыделяющей сборки ВВЭР

Тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы) и дистанционирующие решетки (ДР) составляют жесткий каркас тепловыделяющей сборки (ТВС) реактора ВВЭР. Жесткость ТВС обеспечивается сваркой ДР и направляющих каналов, а также за счет ТВЭЛов, установленных с натягом в пуклевках ДР. В процессе эксплуатации жесткость конструкции ТВС снижается и происходит ее искривление, негативно влияющее на работу активной зоны реактора. Основной причиной деформации ТВС являются релаксационные процессы между ТВЭЛами и пуклевками ДР: со временем уменьшаются контактные силы, действующие между ними. В настоящее время процесс релаксации контактного взаимодействия между ТВЭЛом и пуклевкой ДР при реальных эксплуатационных нагрузках изучен недостаточно. Проведены исследования процесса релаксации контактного взаимодействия в зависимости от высокой температуры, нейтронного облучения, осевой силы, действующей на ТВЭЛы, и трения между ТВЭЛами и пуклевками ДР. Полученные результаты вносят существенный вклад в исследование процессов деформирования ТВС и активной зоны реактора в целом.

Литература

[1] Гусев М.П., Данилов В.Л., Яковлев В.Ю. Определение времени полной релаксации контактного взаимодействия между оболочкой ТВЭЛа и упругим элементом дистанционирующей решетки в тепловыделяющей сборке реактора ВВЭР. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2015, № 5, c. 61–70.

[2] Зинкевич O. Метод конечных элементов в технике. Москва, Мир, 1975. 343 с.

[3] Пузанов Д.Н., Сатин А.А. Анализ и обобщение данных по свойствам циркониевых сплавов, применяющихся в качестве конструкционных материалов. Научно-техническая конференция молодых специалистов: Материалы конференции ОКБ «Гидропресс», 16–17 марта 2011. URL: http://www.gidropress.podolsk.ru/files/proceedings/kms2011/documents/kms2011-013.pdf (дата обращения 20.05.2014).

[4] Троянов В.М. Расчетно-экспериментальное обоснование термомеханики активных зон реакторов типа ВВЭР. Дис. … д-ра тех. наук. Обнинск, 2003. 237 с.

[5] Рогозянов А.Я. Закономерности и модели многокомпонентной термической и радиационно-термической ползучести оболочечных труб из циркониевых сплавов. Дис. … д-ра тех. наук. Димитровград, 2001. 294 с.

[6] Wang Z.G., Yoshikawa Y., Suzuki T., Osakada K. Determination of friction law in dry metal forming with DLC coated tool. CIRP Annals — Manufacturing Technology, 2014, vol. 63, iss. 1, pp. 277–280.

[7] Макаров В.В., Афанасьев А.В., Матвиенко И.В., Пучков М.В., Дроздов Ю.Н., Пучков В.Н. Исследование влияние процессов трения и износа на работоспособность тепловыделяющих сборок водоводяных энергетических реакторов. 7-я МНТК «Обеспечение безопасности АЭС с ВВЭР», ОКБ «Гидропресс», Подольск, 2011.

[8] Danilov V.L., Dobrov M.V., Semishkin V.P., Vasilchenko I.N. Analysis of Dismantling Possibility and Unloading Efforts of Fuel Assemblies from Core of WWER. Proceedings of the 6th International Conference WWER FUEL Performance, Modelling and Experiment Support, 19–23 September 2005, Albena, Bulgaria, pp. 319–327.