Разработка методики расчетного анализа напряженно-деформированного состояния тонкостенных элементов конструкций ядерных энергетических установок в условиях сейсмических воздействий
Диссертация
Для того чтобы избежать недостатков, проявляющихся при использовании трехмерных элементов при расчете тонкостенных конструкций, вводится гипотеза прямых нормалей, которая позволяет использовать оболочечные конечные элементы, а чтобы улучшить обусловленность задачине учитывается вклад в энергию напряжений, перпендикулярных к срединной поверхности элемента. Рассматриваются модели из конечных… Читать ещё >
Список литературы
- Айронс Б. Задачи о собственных значениях матриц конструкции: исключение лишних переменных. Ракетная техника и космонавтика, 1965,3, № 5, с. 207.
- Аксельрад Э.Л. Гибкие оболочки,— М.: Наука, 1976, 376 с.
- Александров A.B., Лащеников Б. Я., Шапошников H.H. Строительная механика. Тонкостенные пространственные системы: Учебник для ВУЗов. Под ред. Смирнова А. Ф. -М.: Стройиздат, 1983, 488 с.
- Амбарцумян С.А. Теория анизотропных оболочек. М.: Изд-во физ.-мат. литры, 1961, 384с.
- Анализ безопасности при хранении и транспортировке отработавших тепловыделяющих сборок АЭС с ВВЭР и РБМК в нормальных и аварийных условиях. Отчет НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России № 300−04/29, 1997, 27 с. Н. И. Карпунин, B.C. Рубцов, И. С. Сивохин.
- Анализ мероприятий по внедрению TBC и СП СУЗ модернизированных конструкций с целью устранения причин «застревания» ОР СУЗ. Отчет НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России № 300−04/23, 1998, 64с. Н. И. Карпунин, И. С. Сивохин.
- Анализ опыта эксплуатации парогенераторов реакторов ВВЭР-1000. Отчет НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России № 300−06/12, 1999, 46с. Н. И. Карпунин, И. С. Сивохин.
- Анализ прочности контейнеров. Экспертное заключение о документации, обосновывающей прочность контейнеров для хранения и транспортировке ОЯТ Отчет НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России № 300−04/38, 1996, 98 с. Н. И. Карпунин, B.C. Рубцов, И. С. Сивохин.
- Арматура для оборудования и трубопроводов АЭС. Общие технические требования. (ОТТ-87). М., 1987. 154 с.
- Ахо А., Хопкрофт Дж. Ульман Дж. Построение и анализ вычислительных алгоритмов, — М.: Мир, 1979. 536 с.
- Бате К., Вильсон Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов. М.: Стройиздат, 1982.- 447с.
- Безопасность России. Функционирование и развитие сложных народнохозяйственных, технических, энергетических, транспортных систем и систем связи и коммуникаций.- М.: МГФ «Знание», 1998,448с.
- Берж К. Теория графов и ее применения.- М.: ИЛ, 1962.
- Белостоцкий A.M. Конечно-элементные модели пространственных многослойных пластин, оболочек и массивов: построение, программная реализация и исследования. Сб. научных трудов Гидропроекта, вып. 100, 1985, с.24−36.
- Белостоцкий A.M. Модификация и применение численных методов к расчету плитно-оболочечных систем на сейсмические воздействия. В кн. -Динамические характеристики и колебания элементов энергетического оборудования. М.: Наука, 1980, с.41−58.
- Белостоцкий A.M. Расчет упругих и упруговязкопластических пространственных оболочечных конструкций на широкополосные динамические воздействия. Вопросы судостроения. Сер. Технология и организация производства судового машиностроения. 1983, с.38−49.
- Белостоцкий A.M., Вашуров Е. А., Воронова Г. А. Якубович H.H. Расчет на прочность трубопроводных систем АЭС с учетом динамических воздействий. Сб. научных трудов Гидропроекта, вып. 93, 1984, с. 89−94.
- Бесселинг Й.Ф. Метод конечных элементов.// Механика деформируемых твердых тел. Сборник статей./ Пер. с англ. В. В. Шлимака под ред. Г. С. Шапиро, — М.: Мир, 1983. С.22−51.
- Биргер И.А., Шорр Б. Ф., Иосилевич Г. Б. Расчет на прочность деталей машин. / Справочник, — М. Машиностроение, 1993 640 с.
- Векуа И.Н. Основы тензорного анализа и теории ковариантов,— М.: Наука, 1978.-296 с.
- Гайян Р. Приведение матриц жесткости и массы. «Ракетная техника и космонавтика», 1965,3, № 2, с. 287.
- Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы.. Пер. с англ. М.: Мир, 1984,-428с.
- Деклу Ж. Метод конечных элементов. Пер. с франц.-М.: Мир, 1976, — 94 с.
- Джордж А., Лю Дж. Численное решение больших разреженных систем уравнений: Пер. с англ.- М.: Мир, 1984.-333с.
- Ершов Н.Ф., Шахверди Г. И. Метод конечных элементов в задачах гидродинамики и гидроупругости.- Л.: Судостроение, 1984.-240с.
- Зенкевич О.С. Метод конечных элементов в технике: Пер. с англ. -М.: Мир, 1975, 544 с.
- Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимации. М. Мир, 1986. -318 с.
- Зенкевич O.K., Ченг Ю. К. Метод конечных элементов в задачах строительной и непрерывной механики. / Пер. с англ. В.М. Курочкина- Под ред. В. М. Курочкина, В. И Мяченкова. М.: 1971, — 358 с.
- Исследование статической трещиностойкости стали 15Х2НМФАА и методика статистической обработки и построения законов распределения параметров трещиностойкости. Отчет ИАЭ № 33n/1238−90, 1990, — 32 с. А. А. Тутнов, О. Д. Лоскутов, И. С. Сивохин.
- Кандидов В.П., Чесноков С. С., Выслоух В. А. Метод конечных элементов в задачах динамики. М.: Изд-во Московского университета, 1980, — 165 с.
- Карпунин Н.И., Сивохин И. С. Расчетное обоснование сейсмостойкости импульсного клапана DN 25. Доклады 16 заседания международной группы экспертов по арматуре АЭС, г. Москва 28−29 июля 1998 г., МХО ИНТЕРАТОМЭНЕРГО, с.71−89.
- Ападинский В.В., Карпунин Н. И., Сивохин И. С., Тутнов И. А. Проблемы ремонта сварных соединений аустенитных трубопроводов. -М.: ИРЦ Газпром, Научно-технический сборник «Ремонт трубопроводов», № 3,2000, с. 18−26.
- Карпунин Н.И., Сивохин И. С., Тутнов И. А. Расчет собственных частот и форм колебаний трубопроводов методом обол очечных конечных элементов.//
- Доклады участников Третьей международной конференции «Безопасность трубопроводов», г. Москва 6−10 сентября 1999 г.,.- М. Ротапринт ИРЦ Газпром, 1999, т.2, с. 117−128.
- Каупер Ж.Р., Коско Е., Линдберг Ж. М., Олсон М. Д. Применение высокоточных элементов изгибаемых пластин в статических и динамических задачах.- «Ракетная техника и космонавтика», 1969, № 10, с.127−133.
- Клапан импульсный Ду 25. Расчет на прочность деталей и узлов. 1150−25−0 РР", АО «ЧЗЭМ», 1995,-21 с.
- Клапан импульсный Ду 25. Поверочный расчет на сейсмопрочность. 115 025−0 РР2″, АО «ЧЗЭМ», 1995,-23 с.
- Клапан импульсный Ду 25. Техническое задание на разработку и изготовление опытно-промышленной партии. 1150−25−0 ТЗ, АО «ЧЗЭМ», 1995,-21 с.
- Клаф Р., Пензиен Дж. Динамика сооружений. М. Стройиздат, 1979, — 380с.
- Коган В.Ф. Основы теории поверхностей в тензорном изложении. М.-Л.: Гостехиздат, 1947.- 506 с.
- Ланцош К. Вариационные принципы механики. М.: Мир, 1965.
- Мейснер К. Алгоритм многосвязного объединения для метода жесткостейструктурного анализа.- «Ракетная техника и космонавтика», 1968, № 11.
- Мяченков В.И., Григорьев И. В. Расчет составных оболочечных конструкций на ЭВМ: Справочник. -М.: Машиностроение, 1981, 216 с.
- Мяченков В.И., Мальцев В. П. Методы и алгоритмы расчета пространственных конструкций на ЭВМ ЕС.-М.: Машиностроение, 1984,280с.
- Нормы расчета на прочность оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок (ПНАЭ Г-7−002−86) / Госатомэнергонадзор СССР.-М.: Энергоатомиздат 1989.-525с (Правила и нормы в атомной энергетике).
- Норри Д., де Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов. Пер. с англ. -М.: Мир, 1981.-304 с.
- Образцов И.Ф., Савельев Л. Н., Хазанов Х. С. Метод конечных элементов в задачах строительной механики летательного аппарата. М.: Высшая школа, 1985, — 392с.
- Общие положения обеспечения безопасности атомных станций (ОПБ-88/97). ПНАЭ Г-01−011−97, М.: ЦНИИатоминформ, 1997, 41с.
- Оден Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред. Пер. с англ.- М.: Мир, 1976, — 465 с.
- Ортега Дж., Пул У. Введение в численные методы решения дифференциальных уравнений. Пер. с англ.- Под ред. A.A. Абрамова.-М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986, — 288с.
- Оценка напряжений в элементах сетевого теплообменника ТС-1600 при воздействии гидроударов. Техн. спр. ИАЭ № 33−10/279, 1988.- 16 с. 1. A. АТутнов, И. С. Сивохин.
- Оценка напряжений в элементах третьего контура при воздействии гидроударов. Техн. спр. ИАЭ №ЗЗп-04/146, 1989.- 23 с. A.A. Тутнов, И. С. Сивохин.
- Парлетт Б. Симметричная проблема собственных значений. Численные методы. Пер. с англ. М.: Мир, 1983.- 384с.
- Положение о лицензировании деятельности в области использования атомной энергии. Утверждено постановлением Правительства Российской Федерации № 865 от 14.07.1997.
- Постнов В.А. Численные методы расчета судовых конструкций. Л., Судостроение, 1977,-280с.
- Постнов В.А., Дмитриев C.A., Елтышев Б. К., Родионов A.A. Метод суперэлементов в расчетах инженерных сооружений. / Под общей редакцией
- B.А. Постнова. JL: Судостроение, 1979. 288 с.
- Постнов В.А., Тарануха H.A. Метод модуль-элементов в расчетах судовых конструкций. JI.: Судостроение, 1990. 320 с.
- Постнов В. А., Хархурим И .Я. Метод конечных элементов в расчетах судовых конструкций. Л., Судостроение, 1974, — 344с.
- Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. ПНАЭ Г-7−008−89, 2-е издание / Госатомэнергонадзор СССР. М: Энергоатомиздат, 1990.- 168 с.
- Правила ядерной безопасности реакторных установок атомных станций. (ПБЯ РУ АС-89), ПНАЭ Г-1−024−90. М.: ЦНИИатоминформ, 1991. -52 с.
- Пржеминицкий Е.С. Матричный метод исследования конструкций на основе анализа подструктур, — Ракетная техника и космонавтика, 1963, № 1.
- Прочность, устойчивость, колебания: Справочник в 3-х томах. Том 1−3. Под общ. ред. И. А. Биргера, Я. Г. Пановко.-М: Машиностроение, 1968.
- Работнов Ю.Н. Механика твердого деформируемого тела.- М.: Наука, 1979. -744с.
- Разреженные матрицы. Библиотека программ./ Ч. Д. Икрамов, А. Б. Кучеров, Е. С. Николаев. Под ред. Е. С. Николаева.- М.: Издательство Московского университета, 1986.-119с.
- Разреженные матрицы. Численные методы и алгоритмы. Сборник статей. / МГУ им. М. В. Ломоносова, фак. ВМК. Под ред. Е. С. Николаева, А. Б. Кучерова.- М.: Издательство Московского университета, 1988.-111с.
- Расчет вероятности разрушения защитной оболочки ВВЭР-1000 в зависимости от величины давления под оболочкой. Отчет ИАЭ №ЗЗп/1−98−88, 1988.- с. A.A. Тутнов, И. С. Сивохин.
- Расчет гидродинамических параметров и прочности трубопроводов Ду-850 первого контура системы циркуляции ВВЭР-1000 при гидравлическом ударе. Отчет ИАЭ № 33n/l-1371−91, 1988.- 47 с. A.A. Тутнов, И. С. Сивохин.
- Расчеты машиностроительных конструкций методом конечных элементов: Справочник В. И. Мяченков, В. П. Мальцев, В. П. Майборода и др. Под общ. ред. В. И. Мяченкова. -М.: Машиностроение, 1989. -520 с.
- Расчет на прочность корпуса критической сборки MP при сейсмическом воздействии. Тех. спр. РНЦ «Курчатовский институт», № 60/908, 1992. -18 с. Н. И. Карпунин, И. С. Сивохин, A.A. Тутнов.
- Расчетное обоснование сейсмостойкости импульсного клапана 1150−25−0. Отчет НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России по х/д № 23−96, 1997, 64с. Н. И. Карпунин, И. И. Нещеретов, И. С. Сивохин.
- Расчет составных оболочечных конструкций методом конечных элементов: Справочник В. И. Мяченков, В. П. Мальцев, В. П. Майборода и др. Под общ. ред. В. И. Мяченкова. -М.: Машиностроение, 1989. -520 с.
- Рекомендации по углубленной оценке безопасности действующих энергоблоков атомных станций с реакторами типа ВВЭР и РБМК. (ОУБ АС). РБ Г-12−42−97. М., 1997, 37 с.
- Рикардс Р.Б. Метод конечных элементов в теории оболочек и пластин,-Рига: Зинатне, 1988.-284 с.
- Сборник научных программ на ФОРТРАНе. Вып.2. Матричная алгебра и линейная алгебра. Пер. с англ., М.: Статистика, 1974, — 224с.
- Сегерлинд JI. Применение метода конечных элементов : Пер. с англ. -М.: Мир, 1979, 392 с.
- Секулович М. Метод конечных элементов. / Пер. с серб. Ю.Н. Зуева- Под ред. В. Ш. Барбакадзе. М.: Сторойиздат, 1993.- 664 с.
- Сивохин И.С. О приближенной оценке вероятности неразрушения составных оболочек вращения, — Вопросы атомной науки и техники. Сер. Материаловедение и новые материалы, 1990, вып.1 (35), с.56−62.
- Сивохин И.С. Гидравлический удар в упругих трубопроводах.// Тез. докл. 6 отраслевого семинара по прочности и надежности элементов активных зон энергетических ядерных реакторов, г. Обнинск, 1991 г.- М. ЦНИИАТОМИНФОРМ, 1991,14 с.
- Скрим Э., Рой Дж. Р. Автоматическая система кинематического анализа.- В кн. Расчет упругих конструкций с использованием ЭВМ / Пер. с англ. Под ред. А. П. Филина.- Л.: Судостроение, 1974, 284 с.
- Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений / Под ред. Дж. Холл, Дж. Уатт.-М.: Мир, 1979.-312 с.
- Сокольников И.С. Тензорный анализ. Теория и применение в геометрии и в механике сплошных сред. Пер. с англ. В. И. Контовта. Под ред. В. В. Лохина. М. «Наука», 1971,-376 с.
- Стренг Г., Фикс Дж. Теория метода конечных элементов. Пер. с англ. М.: Мир, 1977, 349с.
- Техническое решение № 9−1/27 о допуске в эксплуатацию с учетом результатов работ, выполненных в период КПР-95/97г.г., сварных соединений опускных трубопроводов барабан-сепараторов 1-го энергоблока Курской АЭС, имеющих зафиксированные несплошности.
- Тимошенко С.П. Теория упругости: Пер. с англ. -М.: Мир, 1975.
- Тимошенко С.П., Янг Д.Х., Уивер У. Колебания в инженерном деле. /Пер. с англ. Л.Г. Корнейчука- Под редакцией Э. И. Григолюка.- М.: Машиностроение, 1985.-472с.
- Типовое содержание технического обоснования безопасности атомных станций (ТС ТОБ РУ-85), ПНАЭ Г-1−001−85.-М.: Энергоатомиздат, 1987, 34 с.
- Типовое содержание технического обоснования безопасности реакторной установки (ТС ТОБ РУ-87), ПНАЭ Г-1−004−87.-М.:Энергоатомиздат, 1989,40с.
- Тьюарсон Р. Разреженные матрицы. Пер. с англ. М.: Мир, 1977.-189 с.
- Уилкинсон Дж.Х. Алгебраическая проблема собственных значений. М.: Наука, 1970.
- Уилкинсон Дж., Райнш. Справочник алгоритмов на языке АЛГОЛ. Линейная алгебра. Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1976.-389 с.
- Унифицированное экспертное заключение по продлению ресурсов контейнеров, предназначенных для хранения и транспортировки отработавшнго ядерного топлива. Отчет НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России № 300−04/61,1997, 42с. Н. И. Карпунин, B.C. Рубцов, И. С. Сивохин.
- Фаддеев Д.К., Фаддеева В. Н. Вычислительные методы линейной алгебры. М.: Физматгиз, 1960, с. 165.
- Федеральный закон об использовании атомной энергии. Принят Государственной Думой 20 октября 1995 года. Госатомнадзор России. М.: Межрегиональный центр отраслевой информации, 1995 -67 с.
- Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. -М., Наука, 1986. -512 с.
- Форсайт Дж.Е., Малькольм М., Моулер К. Машинные методы математических вычислений. М.: Мир, 1980.-280 с.
- Форсайт Дж.Е., Молер К. Численное решение систем линейных алгебраических уравнений. М.: Мир, 1969. — 165 с.
- Фрид И. Еще о градиентных итерационных методах в конечно-элементных исследованиях. Ракетная техника и космонавтика, 1969, № 3.
- Шапошников Н.Н., Римский Р. А., Полторак Г. В., Бабаев В. Б. Применение метода конечных элементов к решению динамических задач. // Расчеты на прочность. М.: Машиностроение, 1983. Вып. 23. -с. 73−86.
- Шехтер Р. Вариационный метод в инженерных задачах. М.: Мир, 1971.
- Эстербю О., Златьев 3. Прямые методы для разреженных матриц. М.: Мир, 1987.- 120 с.
- A handbook of finite element systems/ Ed. By C.A. Brebbia. Southampton, CML Publ., 1981. 490p.
- Anderson R.G., Irons B. M, Zienkiewicz O.C. Vibration and stability of plates using finite elements.- «Int. J. Solids Struct.», 1968, 4, № 12, p.1031−1055.
- Argyris J.H., Fried J., Scharpf D.W. The TUBA family of plate elements for the matrix displacement method. «Aeron. J.», 1968, 72, № 692, 701−709.
- Baitch L. Shell structures solved numerically by using a network of partial panels. AIAA J., 1967, v.5, № 3.
- Bogner F.K., Fox R.L. Schmit L.A. A cylindrical shell discrete element. AIAA J., 1967, v.5, № 3.
- Brebbia Carlos, Connor Jerome. Geometrically nonlinear finite-element analysis «J. Eng. Mech. Div. Amer. Soc. Civil Eng.», 1969, v.95, № 2.
- Coraunt R. Variational Methods for the Solution of Problems of Equilibrium and Vibrations. Bull. Am. Math. Soc., 49, No 1,1943.
- Cullum J., Willougby R.A. Computing Eigenvalues of Large Symmietric Matriees. An Implementation of Lanczos Algorithm without Reorthogonalization Computer Programs. IBMRC8298, Yorktown Heights, N.Y., 1980.
- EISPACK quide matrix eigensystem routines. Lecture Notes in Computer Saience (B.T. Smith et al Fds). Vol.6,2nd ed., Springer Verlag, New York, 1976.
- Expert’s Discussion on Follw-up Activities on IGSCC of RBMK Reactors Austenitic Stainless Steel Piping. IAEA Technical Co-operation Project RER/9/052, IAEI-TC-8141. Vienna, Austria, 1999,-24 p.
- Fried J. Finite-element analysis of time dependense phenomena. AIAA J., 1969, v.7, № 6.
- Irons B.M. Structural eigenvalue problems: elimination of unwantedariables. AIAA J., 1965, v.3, № 5.
- Irons B.M. Eigenvalue economisers in vibration problems. «J. Roy. Aeron. Soc.». 67,526, 1963.
- Mc Grew J. Orthogonalization of measured modes and calculation of influence coefficients. AIAA J., 1969, v.7, № 4.
- NASTRAN computer program for structural analysis.- SAE Preprints, 1962, № 12.
- Oden J.T. Calculation of stiffness matrices for finite elements of thin shells of arbitrary. AIAA J., 1968, v.6, № 5.
- Reissner E. Stress-strain relations in the theory of thin elastic shells.- J. Math. Phys., 1952, vol.31, № 2, p.109−119.
- Rock T.A., Hinton E.A. A finite element method for the free vibration of plates allowing for transvers shear deformation.-«Comput. And Struct.», 1976,6,№ 1,37−44.
- Shie W.Y., Lee Seng-Lip, Parmalee R.A. Analysis of plate bending by triangular elements.-«! Eng. Mech. Division, Proc. ASCE». 1968, 94, № 5, p.97−103.
- Strang G. Piecewise polinomiais and the finite element method. «Bull. Of Am. Math. Soc.», 1973, 79, № 6.
- Walz J.E., Fulton R.E., Cyrus N.J. Accuracy and Convergence of Finite Element Approximations.- Proc. of 2nd Conf. On Matrix Methods in Struct. Mech.-AFFDLTR 68−150, Oct. 1968, p.995−1027.
- Washizu K. Variational Methods in Elasticity and Plasticity. New York, Pergamon Press, 1975. 412p.
- Williams F. W. Comparision Between Sparse Stiffness Matrix and Sub-Structure Methods.- Int. J. Numerical Methods in Engineering, 1973, vol. 5.
- Zienkiewicz O.C. The finite element method: from intuition to generality.- Appl. Mech. Rev., 1970, № 3, p.249−256.
- Утверждаю Председатель Совета по аттестации программных средств при Госатомнадзоре России1. О.М. Ковалевич1. АКТ1. O^JT 2000 г. о внедрении результатов работ по аттестации программных средств, используемых в атомной промышленности
- Руководитель секции № 4 Совета «Расчет деформаций, механика конструь инженерные расчеты конструкций"1. С. Рубцов•Lb гдЛ. Оо, 1. Утверждаю1. АКТо внедрении результатов работ по обоснованию безопасности в части прочности при лицензировании АЭС
- И.о. начальника отдела организации и проведения экспертизы НТЦ ЯР. Начальник отдела прочности НТЦ ЯРБ
- В.С. Черников Н. И. Карпунин1. Чеховск31. АКТо внедрении результатов работ по х/д № 23−96 от 4.09.96
- Начальник отдела прочности Начальник сектора
- НТЦ ЯРБ Госатомнадзора России конструкционной прочности и САПР1. АООТ «ЧЗЭМ"1. Н.И.Карпунин1. В.Н. Николенко