glonucsecГлобальная ядерная безопасностьGlobal Nuclear Safety2305-414X2499-9733National Research Nuclear University "MEPhI"10.26583/GNS-2018-02-04UXASESglonucsec-474Research ArticleИЗЫСКАНИЕ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СТРОИТЕЛЬСТВО И МОНТАЖ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯRESEARCH, DESIGN, CONSTRUCTION AND INSTALLATION OF NUCLEAR FACILITIES MANUFACTURING EQUIPMENTРАСЧЕТ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ ИЗГИБАЕМОГО ЭЛЕМЕНТА С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ РАДИАЦИОННОЙ СРЕДЫCalculation of Stressed State and Durability of Bending Element Taking into Account Radiation Environment InfluenceГарибовР. Б.GaribovR. B.ОвчинниковИ. Г.OvchinnikovI. G.Балаковский инженерно-технический институт – филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»РоссияBalakovo Engineering Technical Institute - branch of the National Research Nuclear University MEPhIRussian FederationБалаковский инженерно-технический институт – филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»; Пермский национальный исследовательский политехнический университетРоссияBalakovo Engineering Technical Institute - branch of the National Research Nuclear University MEPhI; Perm National Research Polytechnic UniversityRussian Federation201816032026023646Copyright © Гарибов Р.Б., Овчинников И.Г., 20262026Гарибов Р.Б., Овчинников И.Г.Garibov R.B., Ovchinnikov I.G.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://glonucsec.elpub.ru/jour/article/view/474

Рассматривается задача расчетного моделирования поведения изгибаемого конструктивного элемента (балки) подвергающейся совместному действию изгибающего момента и радиационному облучению. Приведены основные уравнения модели, учитывающие процесс накопления повреждений и влияния облучения. С использованием экспериментальных данных на основе метода наименьших квадратов выполнена идентификация модели, то есть определены значения коэффициентов. Проведено сопоставление результатов расчета с помощью найденных коэффициентов с экспериментальными данными, показавшее хорошее совпадение результатов. Затем с использованием приведенных уравнений с найденными значениями коэффициентов выполнено численно моделирование поведения облученной балки, загруженной моментом. Исследовано влияние облучения на кинетику изменения кривизны, приведены эпюры напряжений и повреждений по сечению балки в разные моменты времени. Рекомендовано для повышения точности результатов моделирования при идентификации моделей использовать не только экспериментальные данные по длительной прочности и длительной пластичности, но и кривые ползучести. 

The paper considers problem of computational modeling of the bent structural element (beam) subjected to a joint action of a bending moment and radiation irradiation. The basic equations of the model taking into account the process of damage accumulation and the influence of irradiation are given. Using the experimental data on the basis of the method of least squares, the model was identified, that is, the values of the coefficients were determined. Comparison of the calculation results with the help of the coefficients found with the experimental data was made, which showed good agreement of the results. Then the simulation of the irradiated beam loaded with a moment is performed numerically using the above equations with the found values of the coefficients. The effect of irradiation on the kinetics of the change in curvature is studied; stresses and damages are plotted along the cross-section of the beam at different instants of time. It is recommended to use not only experimental data on long-term strength and long-term ductility but also creep curves to improve the accuracy of modeling results when identifying models.

радиациярадиационное воздействиемоделированиефлюенсдолговечностьизгибаемый элементбалкаradiationradiation exposuremodelingfluencedurabilitybending elementbeamReferencesДубровский, В.Б. Радиационная стойкость строительных материалов [Текст] / В.Б. Дубровский. – М.: Стройиздат, 1977. – 278 с.Дубровский, В.Б. Радиационная стойкость строительных материалов [Текст] / В.Б. Дубровский. – М.: Стройиздат, 1977. – 278 с.Киселевский, В.Н. Изменение механических свойств сталей и сплавов при радиационном облучении [Текст] / В.Н. Киселевский. – Киев: «Наукова думка», 1977. – 104 с.Киселевский, В.Н. Изменение механических свойств сталей и сплавов при радиационном облучении [Текст] / В.Н. Киселевский. – Киев: «Наукова думка», 1977. – 104 с.Писаренко, Г.С. и др. Прочность и пластичность материалов в радиационных потоках [Текст] / Г.С. Писаренко, В.Н. Киселевский. – Киев: «Наукова Думка», 1979. – 281 с.Писаренко, Г.С. и др. Прочность и пластичность материалов в радиационных потоках [Текст] / Г.С. Писаренко, В.Н. Киселевский. – Киев: «Наукова Думка», 1979. – 281 с.Дубровский, В.Б. и др. Строительные материалы и конструкции защиты от ионизирующего излучения [Текст] / В.Б. Дубровский, З. Аблевич. – М.: Стройиздат, 1983. – 240 с.Дубровский, В.Б. и др. Строительные материалы и конструкции защиты от ионизирующего излучения [Текст] / В.Б. Дубровский, З. Аблевич. – М.: Стройиздат, 1983. – 240 с.Гусев, Н.Г. и др. Защита от ионизирующих излучений [Текст] / Н.Г. Гусев, В.А. Климанов, В.П. Машкович, А.П. Суворов. – Т. 1. – М.: Энергоатомиздат. – 1989. –509 с.Гусев, Н.Г. и др. Защита от ионизирующих излучений [Текст] / Н.Г. Гусев, В.А. Климанов, В.П. Машкович, А.П. Суворов. – Т. 1. – М.: Энергоатомиздат. – 1989. –509 с.Овчинников, И.И. и др. Влияние радиационных сред на механические характеристики материалов и поведение конструкций (обзор) [Электронный ресурс] / И.И. Овчинников, И.Г. Овчинников, М.Ю. Богина, А.В. Матора // Науковедение: сетев. журн. – 2012. – №4.Овчинников, И.И. и др. Влияние радиационных сред на механические характеристики материалов и поведение конструкций (обзор) [Электронный ресурс] / И.И. Овчинников, И.Г. Овчинников, М.Ю. Богина, А.В. Матора // Науковедение: сетев. журн. – 2012. – №4.Лихачев, Ю.И. и др. Прочность тепловыделяющих элементов ядерных реакторов [Текст] / Ю.И. Лихачев, В.Я. Пупко. – М.: Атомиздат, 1975. – 378 с.Лихачев, Ю.И. и др. Прочность тепловыделяющих элементов ядерных реакторов [Текст] / Ю.И. Лихачев, В.Я. Пупко. – М.: Атомиздат, 1975. – 378 с.Овчинников, И.Г. и др. Учёт радиационного облучения при расчёте тонкостенных элементов конструкций [Текст] / И.Г. Овчинников В.В. Петров. – Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 1982. –18 с. Деп в ВИНИТИ 07. 01. 1982 №1341-82.Овчинников, И.Г. и др. Учёт радиационного облучения при расчёте тонкостенных элементов конструкций [Текст] / И.Г. Овчинников В.В. Петров. – Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 1982. –18 с. Деп в ВИНИТИ 07. 01. 1982 №1341-82.Лихачев, Ю.И. и др. Методы расчета на прочность тепловыделяющих элементов ядерных реакторов [Текст] / Ю.И. Лихачев, В.Я. Пупко, В.В. Попов. – М.: Энергоатомиздат, 1982. – 210 с.Лихачев, Ю.И. и др. Методы расчета на прочность тепловыделяющих элементов ядерных реакторов [Текст] / Ю.И. Лихачев, В.Я. Пупко, В.В. Попов. – М.: Энергоатомиздат, 1982. – 210 с.Куликов, И.С. и др. Прочность тепловыделяющих элементов быстрых газоохлаждаемых реакторов [Текст] / И.С. Куликов, Б.Е. Тверковкин. Под ред. В.Б. Нестеренко. – Минск: Наука и техника. 1984. – 104с.Куликов, И.С. и др. Прочность тепловыделяющих элементов быстрых газоохлаждаемых реакторов [Текст] / И.С. Куликов, Б.Е. Тверковкин. Под ред. В.Б. Нестеренко. – Минск: Наука и техника. 1984. – 104с.Тутнов, А.А. Методы расчета работоспособности элементов конструкций ядерных реакторов [Текст] / А.А. Тутнов. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 184 с.Тутнов, А.А. Методы расчета работоспособности элементов конструкций ядерных реакторов [Текст] / А.А. Тутнов. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 184 с.Андреев, В.И. Некоторые задачи и методы механики неоднородных тел [Текст] / В.И. Андреев: монография. – М.: Издательство АСВ, 2002. – 288 с.Андреев, В.И. Некоторые задачи и методы механики неоднородных тел [Текст] / В.И. Андреев: монография. – М.: Издательство АСВ, 2002. – 288 с.Марголин, Б.З. и др. Моделирование разрушения материалов при длительном статическом нагружении в условиях ползучести и нейтронного облучения. Сообщение 1. Физико-механическая модель [Текст] / Б.З. Марголин, А.Г. Гуленко, И.П. Курсевич, А.А. Бучатский // Проблемы прочности. – 2006. – №3. – С. 5–22.Марголин, Б.З. и др. Моделирование разрушения материалов при длительном статическом нагружении в условиях ползучести и нейтронного облучения. Сообщение 1. Физико-механическая модель [Текст] / Б.З. Марголин, А.Г. Гуленко, И.П. Курсевич, А.А. Бучатский // Проблемы прочности. – 2006. – №3. – С. 5–22.Марголин, Б.З. и др. Моделирование разрушения материалов при длительном статическом нагружении в условиях ползучести и нейтронного облучения. Сообщение 2. Прогнозирование длительной прочности [Текст] / Б.З. Марголин, А.Г. Гуленко, И.П. Курсевич, А.А. Бучатский // Проблемы прочности. – 2006. – №5. – С. 5–16.Марголин, Б.З. и др. Моделирование разрушения материалов при длительном статическом нагружении в условиях ползучести и нейтронного облучения. Сообщение 2. Прогнозирование длительной прочности [Текст] / Б.З. Марголин, А.Г. Гуленко, И.П. Курсевич, А.А. Бучатский // Проблемы прочности. – 2006. – №5. – С. 5–16.Андреев, В.И. и др. Влияние радиационного облучения на напряженное состояние сферической бетонной оболочки [Текст] / В.И. Андреев, И.А. Дубровский // International Journal for Computational Civiland Structural Engineering. – 2010. – №6(1&2). – С. 39–44.Андреев, В.И. и др. Влияние радиационного облучения на напряженное состояние сферической бетонной оболочки [Текст] / В.И. Андреев, И.А. Дубровский // International Journal for Computational Civiland Structural Engineering. – 2010. – №6(1&2). – С. 39–44.Овчинников, И.И. и др. Модели и методы, используемые при расчете и моделировании поведения конструкций, подвергающихся воздействию радиационных сред [Электронный ресурс] / И.И. Овчинников, И.Г. Овчинников, М.Ю. Богина, А.В. Матора // Науковедение: сетевой журн. – 2013. – №2. – С. 1–30.Овчинников, И.И. и др. Модели и методы, используемые при расчете и моделировании поведения конструкций, подвергающихся воздействию радиационных сред [Электронный ресурс] / И.И. Овчинников, И.Г. Овчинников, М.Ю. Богина, А.В. Матора // Науковедение: сетевой журн. – 2013. – №2. – С. 1–30.Лихачев, Ю.И. и др. Длительная прочность и ползучесть оболочек твэл быстрых реакторов [Текст] / Ю.И. Лихачев, В.Н. Вахромеева // Сборник докладов I-го симпозиума стран членов СЭВ. – Обнинск, 1967. – 158 с.Лихачев, Ю.И. и др. Длительная прочность и ползучесть оболочек твэл быстрых реакторов [Текст] / Ю.И. Лихачев, В.Н. Вахромеева // Сборник докладов I-го симпозиума стран членов СЭВ. – Обнинск, 1967. – 158 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.