Análise B5 X B5 Modificada

Abstract

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.