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Structural integrity assessment of reactor pressure vessels during pressurized thermal shock
정명조,김석훈,최영환,정성규,김종민,김지호,김종욱,장창희,장윤석,강기식 대한기계학회 2008 JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol.22 No.8
A comparative assessment study is performed for the deterministic fracture mechanics approach of the pressurized thermal shock of a reactor pressure vessel. Round robin problems consisting of two transients and two defects are solved. Their results are compared to suggest some recommendations of best practices and to assure an understanding of the key parameters of this type of approach, which will be helpful not only for the benchmark calculations and results comparisons but also as a part of the knowledge management for the future generation. Seven participants from five organizations solved the problem and their results are compiled in this study.
가압열충격에 대한 원자로용기의 구조건전성 평가프로그램의 개발
정명조 한국전산구조공학회 1996 전산구조공학 Vol.9 No.2
본 논문에서는 가압열충격의 파괴역학적 해석에 필요한 이론을 조사하였고 원자로용기의 구조건전성을 평가하기 위하여 해석과정을 전산화하였다. 우선 사고 transient에 대하여 원자로용기내의 압력과 주입되는 냉각재의 온도변화가 주어지면 이들로 부터 시간에 따른 용기에서의 온도와 응력분포를 구하고, 중성자 조사량과 용기 재질의 화학성분으로 부터 기준무연성천이온도의 분포가 구해지며 이로부터 파괴인성치 K/sub IA/와 K/sub IC/의 분포가 얻어진다. 또한 응력분포로 부터 균열의 크기 및 형상에 따라 응력확대계수 K/sub I/이 구해지므로 이를 K/sub IA/및 K/sub IC/와 비교함으로써 균열의 성장거동을 예측할 수 있다. 지금까지 보고된 가압열충격을 유발할 수 있는 대표적인 사고 transient가 국내 발전소에 발생할 경우를 가정하여 해석을 수행하였고 그 결과에 대하여 검토하였다. In this paper, theory of fracture mechanics for the pressurized thermal shock is investigated and numerical procedure for the evaluation of the pressure vessel under pressurized thermal shock is developed. For the given material properties, transient history such as temperature and pressure, and postulated flaw, the stress distribution is obtained to calculate stress intensities for a wide range of assumed crack sizes. The stress intensities are compared with the material fracture toughness values corresponding to the chemical compositions and the distribution of the nil ductility transition temperature, to determine the crack growth during the transient. Plant-specific calculations have been performed for several transients and the evaluation results are discussed.
정명조,박윤원 한국지진공학회 2000 한국지진공학회논문집 Vol.4 No.1
핵연료집합체 검증 프로그램의 일환으로 본 연구에서는 지진과 배과파단이 핵연료집합체의 건선성에 미치는 영향을 검토하였다 원자로 노심의 상세 동적해석을 이용하여 지진 및 배과파단시 핵연료 집합체에 발생하는 전단력 굽힘 모우멘트 및 변위를 계산하였고 또한 집합체를 지지하고 있는 지지격자체의 충격력을 검토하였다 이들 하중에 대한 핵연료집합체의 응력해석을 수행하여 사고조건하에서의 구조적 건전성에 대하여 언급하였고 추후 설계시 고려할 사항을 제시하였다.
가압열충격에 대한 원자로용기의 구조건전성 평가프로그램의 개발
정명조 한국전산구조공학회 1996 한국전산구조공학회논문집 Vol.9 No.2
본 논문에서는 가압열충격의 파괴역학적 해석에 필요한 이론을 조사하였고 원자로용기의 구조건전성을 평가하기 위하여 해석과정을 전산화하였다. 우선 사고 transient에 대하여 원자로용기내의 압력과 주입되는 냉각재의 온도변화가 주어지면 이들로 부터 시간에 따른 용기에서의 온도와 응력분포를 구하고, 중성자 조사량과 용기 재질의 화학성분으로 부터 기준무연성천이온도의 분포가 구해지며 이로부터 파괴인성치 KIA와 KIC의 분포가 얻어진다. 또한 응력분포로 부터 균열의 크기 및 형상에 따라 응력확대계수 KI이 구해지므로 이를 KIA및 KIC와 비교함으로써 균열의 성장거동을 예측할 수 있다. 지금까지 보고된 가압열충격을 유발할 수 있는 대표적인 사고 transient가 국내 발전소에 발생할 경우를 가정하여 해석을 수행하였고 그 결과에 대하여 검토하였다. In this paper, theory of fracture mechanics for the pressurized thermal shock is investigated and numerical procedure for the evaluation of the pressure vessel under pressurized thermal shock is developed. For the given material properties, transient history such as temperature and pressure, and postulated flaw, the stress distribution is obtained to calculate stress intensities for a wide range of assumed crack sizes. The stress intensities are compared with the material fracture toughness values corresponding to the chemical compositions and the distribution of the nil ductility transition temperature, to determine the crack growth during the transient. Plant-specific calculations have been performed for several transients and the evaluation results are discussed.
원자로 용기의 압력-온도 한계곡선 Round Robin 해석
정명조,이진호,박윤원,최영환,김영진 한국전산구조공학회 2003 한국전산구조공학회논문집 Vol.16 No.2
원자로 용기의 온도-압력 한계곡선을 위하여 국내공동비교연구를 수행하였다. 국내 원전의 데이터를 이용하여 국내 각 기관에서 온도-압력 한계곡선 작성에 사용하고 있는 방법 및 기법을 비교하기 위하여 round robin 해석을 제안하였고 주어진 문제에 대하여 각 기관이 문제를 해석한 후 결과를 제출하여 이들을 분석함으로써 온도-압력 한계곡선 작성에 대한 표준 해석 자료를 만들어 추후 평가에 이용할 수 있도록 하였다. Performed here is a comparative assessment study for the generation of the pressure-temperature limit curve of the reactor vessel. A round robin problem is proposed using the data available in Korea and all organizations interested in the generation of the pressure-temperature limit curve are invited. The problems consisting of 12 cases for cool-down are solved and their results are compared to generate a reference solution for the reference problem, which will be useful in the evaluation of the generation of the pressure-temperature limit curve in the future.