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J-GLOBAL ID：201802264484091819   整理番号：18A1600032

熱疲れ問題のための混合ティーでの熱応力変動の数値シミュレーション

Numerical simulation of thermal stress fluctuation at a mixing tee for thermal fatigue problems

著者 (4件)： MIYOSHI Koji (Institute of Nuclear Safety System, Inc.) ,  NAKAMURA Akira (Institute of Nuclear Safety System, Inc.) ,  UTANOHARA Yoichi (Institute of Nuclear Safety System, Inc.) ,  KAMAYA Masayuki (Institute of Nuclear Safety System, Inc.)
資料名： Mechanical Engineering Journal (Web)  (Mechanical Engineering Journal (Web))
巻： 5  号： 4  ページ： 18-00272(J-STAGE)  発行年： 2018年 
JST資料番号： U0484A  ISSN： 2187-9745  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 熱疲れ亀裂は原子力発電所における混合ティーで見られている。高温および低温流体の混合流は管壁で温度および応力変動を引き起こし,これらは疲れ亀裂発生をもたらす。以前の研究で,混合ティーにおける流体と管壁の温度を推定するために流体-構造連成シミュレーションを行った。本研究では,管壁温度の以前のシミュレーション結果を用いて熱応力をシミュレーションした。シミュレーションした熱応力を,モックアップ試験で測定した管内面の温度から得た応力を用いて検証した。T字型管の試験部はステンレス鋼製で,直径150mmの水平主管と直径50mmの垂直管に接続したT接合部で構成した。流体-構造連成シミュレーションによって計算した管内表面上の大きな温度および応力変動領域の範囲は,主管の軸方向において試験結果と比較して狭かった。一方,流体-構造連成シミュレーションにより,円周方向のプロフィルが再現された。温度と応力変動範囲の最大値は過大に推定された。測定された温度から得られた応力変動は,軸方向および円周方向の応力が比例関係を有する等二軸挙動を示した。応力変動のこのような特性は数値シミュレーションにより良く再現された。応力変動範囲だけでなく,応力振幅に対するサイクル数も,熱応力の時間履歴とレインフロー計数法を用いて推定した。シミュレーションによって推定された応力振幅のサイクル数の分布は,測定温度から得られたものと類似していた。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *熱疲れ ,  *原子力発電所 ,  *混合装置 ,  亀裂 ,  ディジタルシミュレーション ,  システムシミュレーション ,  変化 ,  温度変動 ,  熱応力
準シソーラス用語： 応力変化 ,  熱応力亀裂

著者キーワード (5件)： 熱疲労 ,  T字管の混合 ,  温度変動 ,  熱応力 ,  数値シミュレーション

分類 (2件)： 原子力発電  (NB03060Z) ,  疲れ一般  (HC05010H)

引用文献 (27件)：

• ANSYS Inc., ANSYS FLUENT Theory Guide, Release 15.0, Chap.4.12.2, ANSYS, Inc. (2009).
• ASTM International, Standard practices for cycle counting in fatigue analysis, Annual book of ASTM Standards 2002 Section III, Vol.03.01 (2002), pp.746-755.
• Chapuliot, S., Gourdin, C., Payen, T., Magnaud, J.P. and Monavon, A., Hydro-thermal-mechanical analysis of thermal fatigue in a mixing tee, Nuclear Engineering and Design, Vol.235 (2005), pp.575-596.
• Dassault systemes Inc., Abaqus analysis user’s manual, v6.14ja, Chap. 28.1.4, 3D solid element library (2014a), Dassault systemes Inc. (in Japanese).
• Dassault systemes Inc., Abaqus analysis user’s manual, v6.14ja, Chap. 6.5.2, Heat transfer analysis (2014b), Dassault systemes Inc. (in Japanese).

タイトルに関連する用語 (5件)： 熱疲れ ,  問題 ,  ティー ,  熱応力 ,  数値シミュレーション