Creep deformation and failure assessment of reactor pressure vessel lower head using computational models
연구 내용
원자로 압력용기 하부헤드의 크리프 변형을 쉘 이론과 유한요소 해석으로 모델링하고, 하중·두께·열하중의 3차원 효과를 반영해 실패 위치와 시간을 평가하는 연구입니다
원전 중대사고 조건에서 원자로 압력용기 하부헤드의 크리프 변형과 잠재적 실패를 평가하기 위한 전산 모델을 구축합니다. 크리프에 의한 큰 변형을 표현하기 위해 쉘 이론 기반의 운동학 방정식을 정리하여 구현하고, 변형 이력과 응력 분포, 변형 형상을 유한요소 해석과 비교합니다. 또한 OLHF-1과 OLHF-2 시험을 대상으로 하부헤드 두께 및 열하중의 3차원 비대칭성이 실패 위치와 실패 평가에 미치는 영향을 분석합니다. 필요 시 실패 시점의 유효 변형률을 설명하는 차원해석 요소도 제안합니다.
관련 연구 성과
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2편
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연구 흐름
초기에는 크리프 변형을 정합적으로 반영할 수 있는 축대칭 쉘 모델의 수식화와 구현을 수행했습니다. 이후에는 수치해석 결과를 유한요소 해석과 비교하며, 변형 이력과 응력-형상 관계를 통해 모델의 적용 타당성을 검증했습니다. 최근에는 하중과 두께 분포의 비대칭성을 고려하기 위해 다차원 유한요소 해석을 확장하고, 실패 위치와 시간에 대한 3차원 효과를 시험 데이터 기준으로 해석하는 방향으로 연구가 진행되었습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Development of axisymmetric shell model for creep deformation analysis of reactor pressure vessel lower head
Multi-dimensional finite element analyses of OECD lower head failure tests