- •Список сокращений [1, 2]
- •Список обозначений [1, 2]
- •Индексы
- •Основные термины и определения [1, 2]
- •Введение
- •1. Основы расчетного подхода для обоснования прочности и долговечности конструкций ядерных энергетических установок
- •1.1. Структура и состав расчетного подхода
- •1.2. Допускаемые напряжения, условия прочности и устойчивости
- •2. Расчет по выбору основных размеров
- •2.1. Общие положения
- •Значение прибавки с2 [1]
- •2.2. Определение толщин стенок элементов оборудования и трубопроводов
- •2.2.1. Цилиндрические, конические обечайки сосудов и выпуклые днища, работающие под внутренним или наружным давлением
- •Значения коэффициентов m1, m2, m3 и пределы применимости формул [1]
- •2.2.2. Цилиндрические коллекторы, штуцера, трубы и колена
- •2.2.3. Круглые плоские днища и крышки
- •Значения расчетного диаметра dr и коэффициента k0 в зависимости от схемы соединения [1]
- •2.3. Коэффициенты снижения прочности и укрепление отверстий
- •2.3.1. Снижение прочности при ослаблении одиночным отверстием
- •2.3.2. Параметры сечений укрепляющих элементов
- •Пределы применимости расчетных формул [1]
- •2.3.3. Снижение прочности при ослаблении рядом отверстий
- •2.3.4. Коэффициент снижения прочности сварных соединений
- •Значения коэффициентов снижения прочности сварных соединений [1]
- •3. Поверочный расчет
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Классификация напряжений
- •3.3. Порядок определения напряжений
- •Примеры групп категорий напряжений в конструкциях [1]
- •Примеры групп категорий в рассчитываемых зонах конструкции [1]
- •Значения показателя упрочнения [1]
- •Значения коэффициента чувствительности материала q0 [1]
- •Значение коэффициента Kw [1]
- •4. Расчет на статическую прочность
- •Расчетные группы категорий напряжений [1]
- •5. Расчет на устойчивость
- •5.1. Цилиндрические оболочки под наружным давлением
- •5.2. Цилиндрические оболочки под действием осевой силы
- •5.3. Цилиндрические оболочки при совместном действии наружного давления и осевой силы
- •5.4. Выпуклые днища под наружным давлением
- •5.5. Конические переходы под наружным давлением
- •6. Расчет на циклическую прочность
- •6.1. Общие положения
- •6.2. Методика расчета
- •Коэффициенты снижения циклической прочности сварных соединений [1]
- •Значения коэффициента снижения циклической прочности для сварного соединения [1]
- •Значения коэффициента [1]
- •6.3. Испытания на многоцикловую усталость
- •7. Расчет на сопротивление хрупкому разрушению
- •7.1. Общие положения
- •7.2. Коэффициент интенсивности напряжений
- •7.3. Допускаемые значения коэффициентов интенсивности напряжений
- •7.4. Критическая температура хрупкости
- •7.5. Расчет при различных режимах эксплуатации
- •7.5.1. Расчет при нормальных условиях эксплуатации
- •7.5.2. Расчет при режимах нарушения нормальных условий эксплуатации и аварийных ситуациях
- •8. Основы расчета на сейсмические воздействия
- •8.1. Общие положения
- •8.2. Требования к расчету
- •8.2.1. Исходные данные
- •8.2.2. Постановка задачи. Методы и допущения
- •Сочетание нагрузок и допускаемые напряжения для оборудования и трубопроводов [1]
- •Сочетания нагрузок и допускаемые напряжения для болтов и шпилек [1]
- •9. Методика расчета на сейсмические воздействия
- •9.1. Обобщенные спектры отклика
- •Значения коэффициента пересчета [1]
- •9.2. Унифицированные методы расчета на прочность от сейсмических воздействий
- •9.2.1. Выбор метода расчета
- •Рекомендации по выбору метода расчета и исходных данных сейсмического воздействия [1]
- •9.2.2. Принципы построения механической модели и расчет ее параметров
- •Значения коэффициента ξ [1]
- •Значения приведенных жесткостей и масс
- •9.3. Расчет типовых конструкций, сборочных единиц и деталей оборудования
- •10. Проектирование сейсмостойких аэс
- •10.1. Назначение и основные положения
- •Логарифмические декременты колебаний строительных конструкций и трубопроводов [2]
- •10.2. Определение сейсмичности района
- •10.3. Строительные конструкции и основания
- •Сочетания нагрузок при расчете строительных конструкций на сейсмические воздействия [2]
- •10.4. Технологическое оборудование и трубопроводы
- •Сочетание нагрузок и допускаемые напряжения для оборудования и трубопроводов [2]
- •10.5. Электротехническое и контрольно-измерительное оборудование, средства автоматизации и связи
- •10.6. Антисейсмические предупредительные и защитные мероприятия
- •10.7. Определение усилий в элементах строительных конструкций при расчете линейно-спектральным методом
- •Расчетные усилия в элементах строительных конструкций [2]
- •Минимально допустимые значения коэффициента Ke [2]
- •10.8. Основные положения расчета линейно-протяженных конструкций
- •Типы учитываемых сейсмических волн [2]
- •Коэффициенты для расчета расположенных в грунте конструкций балочного типа [2]
- •11. Вибропрочность
- •11.1. Расчет на вибропрочность
- •11.2. Расчетно-экспериментальные методы оценки вибропрочности типовых элементов конструкций
- •11.2.1. Общие положения
- •11.2.2. Расчет собственных частот колебаний стержневых систем
- •Значения l стержней с различными условиями крепления [1]
- •Значения l стержневых систем с промежуточными опорами и сосредоточенными массами [1]
- •11.2.3. Расчет собственных частот колебаний изотропных прямоугольных пластин
- •Значения для различных граничных условий [1]
- •11.3. Экспериментальные методы исследования вибраций
- •11.3.1. Цель экспериментальных исследований
- •11.3.2. Методы исследований
- •11.3.3. Объекты экспериментальных исследований
- •11.3.4. Условия проведения эксперимента
- •11.3.5. Динамическое тензометрирование
- •11.3.6. Виброметрирование
- •11.3.7. Обработка результатов экспериментальных исследований
- •11.4. Рекомендуемые методы оценки вибропрочности элементов конструкций
- •12. Радиационное облучение материалов и конструкций
- •12.1. Методика определения сдвига критической температуры хрупкости
- •12.1.1. Общие положения
- •12.1.2. Облучение образцов
- •12.1.3. Проведение испытаний и обработка результатов
- •12.2. Влияние облучения на циклическую прочность основных материалов, сварных соединений и металла с наплавкой
- •12.3. Метод определения значения необратимого формоизменения в условиях нейтронного облучения
- •13. Физическое моделирование
- •13.1. Общие положения
- •13.2. Упругие модели и условия их нагружения
- •13.3. Условия упругого моделирования
- •Формулы для пересчета экспериментальных данных с модели на натуру [1]
- •13.4. Тензометрирование
- •Определение главных деформаций 1 и 2 и их направлений по измеренным относительным деформациям [1]
- •Заключение
- •Примеры расчета вибраций и оценки вибрационной прочности теплообменных труб парогенератора [9]
- •Список литературы
- •Оглавление
Список сокращений [1, 2]
АС — аварийная ситуация
АЭС — атомная электростанция
АЭУ — атомная энергетическая установка
МКЭ — метод конечных элементов
МРЗ — максимальное расчетное землетрясение
НГА — нормы государственные атомные
ННУЭ — нарушение нормальных условий эксплуатации
НУ — нормальные условия эксплуатации
НУЭ — нормальная эксплуатация
ОСР-97 — комплект карт «Общее сейсмическое районирование территории Российской Федерации», утвержденных РАН
ПА — проектная авария
ПЗ — проектное землетрясение
Правила АЭУ — «Правила устройства и безопасности эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок»
ТЭО — технико-экономическое обоснование
ЯЭУ — ядерная энергетическая установка
Список обозначений [1, 2]
А, As — площадь сечения элемента конструкции, мм2
AF — коэффициент радиационного охрупчивания, К (С)
а — накопленное усталостное повреждение, ускорение, м/с2
ai — сейсмическое ускорение по i-й координате, м/с2
[B] — матрица демпфирования
C — коэффициент жесткости, Н/м
[C] — матрица жесткости
c — суммарная прибавка к толщине стенки, мм
c2 — прибавка к толщине стенки, учитывающая утонение стенки за счет всех видов коррозии за срок службы изделия, мм
Da — номинальный наружный диаметр цилиндрической части корпуса, днища или трубопровода, мм
D — номинальный внутренний диаметр цилиндрической части корпуса, крышки, днища или трубопровода, мм
Dm — средний диаметр цилиндрической части корпуса, крышки, днища или трубопровода, мм
DR — расчетный диаметр круглого плоского днища или крышки, мм
d — диаметр отверстия, мм
dR — расчетный диаметр отверстия, мм
ET — модуль упругости при расчетной температуре, МПа (кгс/мм2)
е — деформация, %
F — сжимающее усилие, Н (кгс)
{F} — результирующий вектор внешних нагрузок
f — собственная частота колебаний, частота высокочастотных циклов напряжений, Гц
f0 — частота нагружения, Гц
g — ускорение свободного падения, м/с2
H — высота выпуклой части днища до внутренней поверх- ности, мм
H i — отметки оборудования или трубопровода, м
J — интенсивность сейсмическая
KI — коэффициент интенсивности напряжений, МПам1/2 (кгс/мм3/2)
KIc — критический коэффициент интенсивности напряжений, МПам1/2 (кгс/мм3/2)
K() — теоретический коэффициент концентрации приведенных напряжений
K — теоретический коэффициент концентрации напряжений
k — относительное демпфирование (в долях критического)
L — расчетная длина оболочки, мм
Lkr — критическая длина оболочки, мм
M — масса части оборудования или трубопровода, кг
[M] — матрица масс (инерции)
— присоединенная масса жидкости, кг
mii — коэффициент инерции i-й парциальной системы (диагональный элемент матрицы [M])
N — число циклов нагружения конструкции в эксплуатации, число степеней свободы
N0 — число циклов до появления трещин в конструкции
Ni — усилие в элементе от сейсмического воздействия по i-й координате, Н
n0,2 — коэффициент запаса прочности по пределу текучести
nm — коэффициент запаса прочности по временному сопротивлению
nN — коэффициент запаса прочности по числу циклов при расчетах на циклическую прочность
n — коэффициент запаса прочности по условным местным напряжениям при расчетах на циклическую прочность
р — давление, МПа (кгс/мм2), вероятность случайной величины
pa — наружное давление, МПа (кгс/мм2)
pkr — критическое давление, МПа (кгс/мм2)
R — расчетное сопротивление, Н
{R} — вектор реактивных сил от «нелинейных связей»
— предел выносливости при симметричном цикле осевого растяжения — сжатия при расчетной температуре, МПа (кгс/мм2)
— минимальное значение временного сопротивления при расчетной температуре, МПа (кгс/мм2)
— минимальный предел длительности прочности за время t при расчетной температуре, МПа (кгс/мм2)
— минимальное значение предела текучести при расчетной температуре, МПа (кгс/мм2)
r — коэффициент асимметрии цикла напряжений
s — номинальная толщина стенки, мм
sR — расчетная толщина стенки, мм
s0 — минимальная расчетная толщина стенки, мм
sf — фактическая толщина стенки, мм
Ti — период i-й формы собственных колебаний сооружения, с
Tt — температура, при превышении которой необходимо учитывать характеристики длительной прочности, пластичности и ползучести, К (С)
Tk — критическая температура хрупкости, К (С)
TN — cдвиг критической температуры хрупкости вследствие циклической повреждаемости, К (С)
TF — сдвиг критической температуры хрупкости вследствие нейтронного облучения, К (С)
t — время, ч
— векторы относительных перемещений, скоростей и ускорений соответственно
ZT — относительное сужение поперечного сечения образца при статическом разрушении при растяжении при расчетной температуре, %
T — коэффициент линейного расширения при расчетной температуре, 1/К (1/С)
— логарифмический декремент колебаний
— коэффициент Пуассона
— показатель упрочнения кривой деформации
— расчетные напряжения, МПа (кгс/мм2)
kr — критическое напряжение сжатия, МПа (кгс/мм2)
a — амплитуда напряжений без учета концентрации, МПа (кгс/мм2)
aF — амплитуда местных напряжений с учетом концентрации, МПа (кгс/мм2)
(a) — амплитуда приведенных напряжений без учета концентрации, МПа (кгс/мм2)
(aF) — амплитуда условных упругих приведенных напряжений с учетом коэффициента концентрации условных упругих напряжений, МПа (кгс/мм2)
(aF)K — амплитуда приведенных напряжений в элементах трубопроводов, МПа (кгс/мм2)
(aF)W — амплитуда приведенных напряжений в болтах или шпильках, МПа (кгс/мм2)
a — амплитуда вибронапряжений, МПа (кгс/мм2)
[] — номинальное допускаемое напряжение, МПа (кгс/мм2)
[]Th — номинальное допускаемое напряжение при температуре гидроиспытаний, МПа (кгс/мм2)
[c] — допускаемое напряжение сжатия, МПа (кгс/мм2)
(s)1 — группа общих мембранных напряжений с учетом сейсмических нагрузок, МПа (кгс/мм2)
(s)2 — группа приведенных мембранных и общих изгибных напряжений с учетом сейсмических нагрузок, МПа (кгс/мм2)
(s)3w — группа приведенных напряжений растяжения в болтах или шпильках с учетом сейсмических нагрузок, МПа (кгс/мм2)
(s)4w — группа приведенных напряжений в болтах или шпильках с учетом сейсмических нагрузок, МПа (кгс/мм2)
(s)s — напряжения смятия с учетом сейсмических нагрузок, МПа (кгс/мм2)
(s)s — касательное напряжение среза с учетом сейсмических нагрузок, МПа (кгс/мм2)
ω — круговая собственная частота колебаний оборудования или трубопровода в воздушной среде, рад/с
— круговая собственная частота колебаний оборудования илитрубопровода в жидкой среде, рад/с
— ускорение основания расчетной модели (акселерограмма)