Análise B5 X B5 Modificada
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Data
2021
Data de publicação:
Autores IPEN
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Prestação de Serviços Tecnológicos (Reator Multipropósito Brasileiro)
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Resumo
1. O escopo deste documento corresponde a uma verificação do comportamento do
Elemento Combustível (E.C.) do Reator Multipropósito Brasileiro (R.M.B.) quando
sujeito a todos os carregamentos superpostos provenientes da condição normal de
operação deste reator, como descrito na análise B5 da referência [1], com uma
condição de restrição específica, que se caracteriza na consideração de um
suporte fixo localizado no contato E.C./G.N. Esta análise é denominada como
Análise B5 Modificada, por ser similar em todos os parâmetros, com exceção das
condições de restrição.
2. De maneira geral, os objetivos desta verificação são os seguintes:
a) Fazer uma comparação entre duas condições de restrição distintas (entre a
análise B5 da referência [1] e a análise B5 Modificada que será apresentada
neste documento). Esta comparação tem por objetivo verificar se a inserção de
um suporte fixo no modelo de análise do E.C., na análise B5 Modificada, altera
significativamente os valores resultantes das tensões e deslocamentos, em
comparação com os valores resultantes documentados na análise B5 da
referência [1].
b) Caso seja observado que as alterações nos valores máximos de tensão e
deslocamento são pequenas na análise B5 Modificada, em comparação com a
análise B5 da referência [1], pode-se afirmar que a análise B5 Modificada serve
de base para futuras análises complementares que, em conjunto, dão origem a
uma análise precisa e completa de um terremoto SSE no software Ansys®.
Deve ser salientado que só é possível prosseguir com as análises
complementares, no software Ansys®, caso exista a condição de restrição de
suporte fixo nesta análise estrutural estática.
c) De maneira resumida, neste relatório será respondido o seguinte
questionamento:
➢ Em comparação com a análise B5, da referência [1], existem diferenças
significativas, em termos dos valores resultantes das tensões e
deslocamentos máximos, no comportamento do E.C. ao considerar a
condição de restrição de suporte fixo no contato E.C./G.N.? 3. A presente análise é do tipo estática estrutural. Para o seu desenvolvimento, é
empregado o sistema de análise Static Structural®, do software Ansys®. As
características básicas desta análise são:
a) Se trata de uma análise estática linear, ou seja, um tipo de análise que
considera a rigidez da estrutura como constante.
b) Os carregamentos atuantes na estrutura são os provenientes da condição
normal de operação do R.M.B., descritos na análise B5 da referência [1].
c) A condição de restrição aplicada no modelo de elementos finitos do E.C. é um
suporte fixo no contato do E.C. com a Grelha do Núcleo (contato E.C./G.N.).
Como mencionado anteriormente, esta é a única diferença entre a presente
análise e a descrita na referência [1].
4. Assim como consta na referência [1], o procedimento de verificação da Análise B5
Modificada conta com as seguintes etapas:
a) Para avaliar a integridade mecânica do E.C. do R.M.B. são verificados os
requisitos funcionais presentes na norma ANSI/ANS 57.5-1996 [2].
b) A verificação destes requisitos funcionais é feita através da observação dos
valores resultantes máximos das tensões e deslocamentos obtidos por meio da
análise descrita no presente relatório.
c) Os requisitos de tensão são verificados de acordo com a norma ASME III,
divisão 1, subseção NB [3]. Os valores resultantes das tensões são obtidos em
termos de S.I., ou Stress Intensity (critério de Tresca). Estes valores
resultantes são comparados com o limite admissível Sm, o mais conservador
presente na norma citada.
d) Os requisitos de deslocamento são verificados de acordo com a distância entre
E.C. vizinhos (0,001 m) e entre placas combustíveis vizinhas (0,00245 m).
5. No presente documento são utilizadas as unidades, múltiplos e submúltiplos do
Sistema Internacional de Unidades (SI), sem exceções.
6. No presente documento é adotado um sistema cartesiano de coordenadas, no
qual os eixos horizontais são denominados como X e Z, e o eixo vertical é
denominado como Y.
Como referenciar
SANTOS, MARCELO M. dos; MATTAR NETO, MIGUEL. Análise B5 X B5 Modificada. São Paulo: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - CEENG, Março, 2021. (IPEN-CEN-PSE-RMB-006-00-RELT-010-00). Restrito. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/31985. Acesso em: 09 May 2024.
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