WO2021091031A1 - 운전수준 d 지진 또는 설계기준초과 지진 하의 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 및 노심지지구조물에 대한 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법 - Google Patents

운전수준 d 지진 또는 설계기준초과 지진 하의 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 및 노심지지구조물에 대한 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2021091031A1
WO2021091031A1 PCT/KR2020/004168 KR2020004168W WO2021091031A1 WO 2021091031 A1 WO2021091031 A1 WO 2021091031A1 KR 2020004168 W KR2020004168 W KR 2020004168W WO 2021091031 A1 WO2021091031 A1 WO 2021091031A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stress
earthquake
analysis method
range
strain
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/004168
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김종성
Original Assignee
세종대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세종대학교산학협력단 filed Critical 세종대학교산학협력단
Publication of WO2021091031A1 publication Critical patent/WO2021091031A1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0041—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining deflection or stress
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/20—Information technology specific aspects, e.g. CAD, simulation, modelling, system security

Definitions

  • the present invention relates to a simple elasto-plastic analysis method for evaluating the structural integrity of a nuclear power plant safety grade device, a metal containment container, and a core support structure under an operation level D earthquake or an earthquake exceeding the design criterion.
  • the ASME B&PV Code does not propose a simple elastoplastic analysis procedure for structural integrity evaluation based on the strain rate of nuclear power plant safety grade equipment, metal containment containers, and core support structures under operation level D earthquakes and earthquakes exceeding the design criteria.
  • the necessity of a simple elastoplastic analysis procedure for structural integrity evaluation is emerging.
  • the technical task to be achieved by a simple elastomeric analysis method for strain-based structural integrity evaluation of nuclear power plant safety grade equipment, metal containment containers, and core support structures under operation level D earthquakes or earthquakes exceeding design standards
  • a simple elasto-plastic analysis method that can easily consider the effect of increasing the plastic strain rate in the low-cycle fatigue region using the results of the elasticity analysis.
  • Is the range of the sum of the primary stress intensity and the secondary stress intensity Is the design stress strength
  • n is the strain hardening index
  • m is a constant determined for each material
  • Is the entire stress intensity range Is the entire stress intensity range excluding secondary bending stress and secondary local stress
  • Is the stress intensity range of the sum of the secondary bending stress and the secondary local stress Is the entire stress intensity range excluding secondary local stress
  • Is the secondary bending stress intensity range Is the secondary local stress intensity range
  • E is the modulus of elasticity.
  • a simple elasticity analysis method for evaluating structural integrity based on a strain rate of a pipe under an operation level D earthquake or an earthquake exceeding the design criterion
  • K 1 , K 2 , K 3 are local stress indices
  • C 1 , C 2 , C 3 are secondary stress indices
  • P D is the internal pressure
  • D o is the outer diameter
  • t is the thickness
  • I is the inertia.
  • M i is the resulting moment range that occurs between one operating load and another
  • M E is the seismic and non-earthquake reversing type dynamic events and results due to inertia loads due to weight.
  • Moment amplitude, F AM is the longitudinal load amplitude due to anchor motion due to earthquake and non-seismic reversing type dynamic events
  • M AM is the result of anchor motion due to earthquake and non-seismic reversing type dynamic events.
  • a M is the cross section of the metal in the pipe wall
  • E ab is the average modulus of elasticity at both sides (a and b) of the entire structural or material discontinuity at room temperature
  • T a is the average temperature range on the a-plane of the total structural discontinuity or material discontinuity
  • T b is the total structural discontinuity or the material discontinuity on the a-plane
  • E is the modulus of elasticity at room temperature
  • Is the Poisson Ratio Is the absolute difference between the pipe outer surface temperature and the inner surface temperature in the equivalent linear temperature distribution generating a moment
  • the computer is operated under an operation level D earthquake or an earthquake exceeding the design standard, a safety grade device of a nuclear power plant excluding pipes, a metal containment container, or a simple structural integrity evaluation based on the strain rate of the core support structure
  • a computer-readable medium in which a program for executing the elastoplastic analysis method is recorded is:
  • a program for executing a simple elastomeric analysis method for evaluating the structural integrity based on the strain rate of a pipe under an operation level D earthquake or an earthquake exceeding the design criterion is recorded with a computer readable
  • the medium is,
  • a simple elastoplastic analysis method for evaluating the structural integrity of a nuclear power plant safety grade device, a metal containment container, and a core support structure under an operation level D earthquake or an earthquake exceeding the design standard is A simple elasto-plastic analysis method that can easily consider the effect of increasing plastic strain in the low-cycle fatigue region can be provided using the elastic analysis results.
  • a simple elastomeric analysis method for evaluating the structural integrity of a nuclear power plant safety grade device, metal containment container, and core supporting structure under an operation level D earthquake or an earthquake exceeding the design standard is the safety of nuclear power plants excluding piping. It can be divided into a simple elasto-plastic analysis method for grade equipment, metal containment vessels, or core supporting structures and a simple elasto-plastic analysis method for piping.
  • the primary stress component is the stress generated by the inertial load
  • the secondary stress component is the stress generated by the anchor motion.
  • Stress components generated by load control conditions such as weight, pressure, mechanical load, and inertial load are primary stress components
  • stress components generated by displacement control conditions such as thermal stress and anchor motion are secondary stress components.
  • the step of calculating may be performed. Is the penalty factor for the primary stress.
  • the penalty factor The step of calculating may be performed. Is a penalty factor to consider the Poisson's Ratio effect.
  • Is the entire stress intensity range Is the entire stress intensity range excluding secondary bending stress and secondary local stress
  • S p is the total stress intensity range
  • the penalty factor The step of calculating may be performed. Is a penalty factor to consider the concentration of strain due to the notch.
  • the final alternating stress intensity to be input into the design fatigue diagram when evaluating structural integrity by multiplying the penalty factors by the alternating stress intensity components may be performed.
  • the alternating stress strength components can be obtained by an analysis such as finite element analysis.
  • Is the secondary bending stress intensity range Is the secondary local stress intensity range.
  • E is the modulus of elasticity.
  • Equation (6) Alternating equivalent strain as shown in Equation (6) below Multiplied by 2, the equivalent strain range Can be obtained.
  • the penalty factor is obtained using the following equation (7). It is possible to perform the steps of calculating.
  • S n is the range of the stress intensity of the sum of the primary film/bending stress and the secondary film stress and thermal expansion stress
  • S m is the design stress strength
  • n is the strain hardening index
  • m is a constant determined for each material.
  • the step of calculating may be performed.
  • the step of calculating may be performed.
  • K 1 , K 2 , K 3 are the local stress indices
  • C 1 , C 2 , C 3 are the secondary stress indices
  • P D is the internal pressure
  • D o is the outer diameter
  • t is the thickness
  • I is the inertia.
  • M i is the resulting moment range occurring between one operating load and another
  • ME is the resulting moment amplitude due to earthquakes, reversing type dynamic events and weight-induced inertial loads.
  • F AM is the longitudinal load amplitude due to anchor motion due to seismic and reversing type dynamic events
  • M AM is the resulting moment range due to anchor motion due to seismic and reversing type dynamic events
  • a M is the cross-sectional area of the metal in the pipe wall
  • E ab is the average modulus of elasticity on both sides (a and b) of the entire structural discontinuity or material discontinuity at room temperature
  • T a is the average temperature range on the a side of the total structural discontinuity or material discontinuity
  • T b is the total structural discontinuity or the material discontinuity on the a side.
  • E is the modulus of elasticity at room temperature
  • Is Is the absolute value of the nonlinear thermal gradient range through the wall thickness not including
  • S sb is the secondary bending stress intensity range
  • S sl is the secondary local stress intensity range.
  • the final alternating stress intensity to be input into the design fatigue diagram when evaluating structural integrity by multiplying the penalty factors by the alternating stress intensity components may be performed.
  • the components of the alternating stress strength can be obtained by equations (10) to (13) as described above.
  • S p-sb-sl is the entire stress intensity range excluding secondary bending stress and secondary local stress.
  • E is the modulus of elasticity.
  • Equation (17) Equation (17) below Multiplied by 2, the equivalent strain range Can be obtained.
  • a simple elastomeric analysis method for evaluating the structural integrity of a nuclear power plant safety grade device, a metal containment container, and a core support structure under an operation level D earthquake or an earthquake exceeding the design standard according to the embodiments of the present invention has information processing capability. It may be performed automatically by a computer system, or may be stored in a program recording medium in the form of a program.
  • a simple elastoplastic analysis method for the structural integrity evaluation based on the strain rate of a nuclear power plant safety grade device excluding pipes, metal containment vessels, or core supporting structures under operation level D earthquakes or earthquakes exceeding the design criteria In the computer-readable medium on which the program to be used is recorded, the penalty factor is determined by using Equation (1). Calculate the penalty factor using Equation (2) Calculating the penalty factor using Equation (3) Calculate the final alternating stress intensity using Equation (4) The step of calculating the, alternating equivalent strain using Equation (5) The steps of calculating the can be recorded.
  • a computer-readable medium recording a program for executing a simple elastoplastic analysis method for evaluating structural integrity based on strain rate of a pipe under an operation level D earthquake or an earthquake exceeding the design criterion according to another embodiment of the present invention
  • the equation ( 7) using penalty factor Calculate the penalty factor using Equation (8) Calculating the penalty factor using equations (9) to (13)
  • the final alternating stress intensity using Eq. (14) and Eq. (15)
  • the step of calculating the, and the alternating equivalent strain using equation (16) The steps of calculating the can be recorded.
  • Embodiments of the subject matter described herein are one or more computer program products, i.e., one or more modules relating to computer program instructions encoded on a tangible program medium for execution by a data processing device or to control its operation.
  • the tangible program medium may be a radio wave signal or a computer-readable medium.
  • a radio wave signal is an artificially generated signal, such as a machine-generated electrical, optical or electromagnetic signal, which is generated to encode information for transmission to an appropriate receiver device for execution by a computer.
  • the computer-readable medium may be a machine-readable storage device, a machine-readable storage substrate, a memory device, a combination of materials that affect a machine-readable radio wave signal, or a combination of one or more of them.
  • Computer programs can be written in any form of a compiled or interpreted language or a programming language, including a priori or procedural language, and can be written as a standalone program or module, It can be deployed in any form, including components, subroutines, or other units suitable for use in a computer environment.
  • Computer programs do not necessarily correspond to files in the file system.
  • a program may be within a single file provided to the requested program, or within multiple interactive files (e.g., files that store one or more modules, subprograms, or portions of code), or parts of files that hold other programs or data. (Eg, one or more scripts stored within a markup language document).
  • the computer program may be deployed to run on one computer or multiple computers located at one site or distributed across a plurality of sites and interconnected by a communication network.
  • processors suitable for execution of computer programs include, for example, both general purpose and special purpose microprocessors and any one or more processors of any kind of digital computer.
  • the processor will receive instructions and data from read-only memory, random access memory, or both.
  • the core elements of a computer are one or more memory devices for storing instructions and data, and a processor for performing the instructions.
  • computers are typically operatively coupled to receive data from, transfer data to, or perform both of these operations, for example, from one or more mass storage devices for storing data, such as magnetic, magneto-optical disks or optical disks. Or will include it. However, computers do not need to have such devices.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)

Abstract

본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른, 운전수준 D 지진 또는 설계기준초과 지진 하의, 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 또는 노심지지구조물의 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법은, 페널티 팩터 Ke를 계산하는 단계; 페널티 팩터 Kν를 계산하는 단계; 페널티 팩터 Kn을 계산하는 단계; 페널티 팩터 Ke, Kν 및 Kn을 이용하여 교번응력강도 Salt를 계산하는 단계; 및 교번 등가 변형률 εalt를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

운전수준 D 지진 또는 설계기준초과 지진 하의 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 및 노심지지구조물에 대한 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법
본 발명은 운전수준 D 지진 또는 설계기준초과 지진 하의 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 및 노심지지구조물에 대한 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법에 관한 것이다.
원전 안전등급 기기, 금속 격납용기, 노심지지구조물 설계 기술기준인 ASME B&PV Code, Sec.III 및 Code Case N-779에서는 운전수준 A와 B의 천이상태 하의 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 및 노심지지구조물에 대한 응력 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 절차만 제시하고 있다.
또한, 운전수준 D의 지진과 관련하여서는 ASME B&PV Code, Code Case N-XXX (아직 정식으로 발간되지 못한 상태로 현재 ASME B&PV Code Committee 최종 승인단계에 있음, 기록 번호 R13-1438)에서 운전수준 D 지진 하의 원전 안전등급 배관의 변형률 기반 구조 건전성 평가 절차만을 제시하고 있을 뿐이다.
즉, ASME B&PV Code에서는 운전수준 D 지진과 설계기준초과 지진 하의 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 및 노심지지구조물의 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 절차를 제시하지 않고 있는바, 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석절차의 필요성이 대두되고 있다.
또한, ASME B&PV Code, Code Case N-XXX (아직 정식으로 발간되지 못한 상태로 현재 ASME B&PV Code Committee 최종 승인단계에 있음, 기록 번호 R13-1438)의 변형률 허용기준을 적용하기 위해서는 등가 소성변형률이 필요하지만, 이에 대한 계산 절차가 제시되어 있지 않다.
등가 소성변형률을 얻기 위하여는 상세 유한요소 탄소성 해석을 수행하여야 하나, 이러한 해석에는 과다한 계산시간이 소요되는 문제점이 존재한다.
반면에, 탄성 기반 수식들을 이용한 배관 응력 계산 또는 탄성 해석의 경우에는 상대적으로 적은 시간이 소요되는바, 탄성 해석 결과를 이용하여 저주기 피로영역에서의 소성변형률 증대효과를 용이하게 고려할 수 있는 단순 탄소성 해석 절차를 도출한다면, 운전수준 D 지진과 설계기준초과 지진 하의 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 및 노심지지구조물의 변형률 기반 구조 건전성 평가가 빠르고 정확하게 이루어질 수 있을 것이다.
본 발명의 기술적 사상에 따른, 운전수준 D 지진 또는 설계기준초과 지진 하의 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 및 노심지지구조물에 대한 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법이 이루고자 하는 기술적 과제는, 탄성 해석 결과를 이용하여 저주기 피로영역에서의 소성변형률 증대효과를 용이하게 고려할 수 있는 단순 탄소성 해석 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 단순 탄소성 해석 방법이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른, 운전수준 D 지진 또는 설계기준초과 지진 하의, 배관을 제외한 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 또는 노심지지구조물의 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법은,
(a) 하기 식을 이용하여 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000001
를 계산하는 단계;
Figure PCTKR2020004168-appb-I000002
(b) 하기 식을 이용하여 프와송 비 (Poisson's ratio) 효과에 대한 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000003
를 계산하는 단계;
Figure PCTKR2020004168-appb-I000004
(c) 하기 식을 이용하여 국부 불연속에서의 소성 변형률 재분배에 대한 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000005
을 계산하는 단계;
Figure PCTKR2020004168-appb-I000006
(d) 교번응력강도
Figure PCTKR2020004168-appb-I000007
를 하기 식으로 계산하는 단계; 및
Figure PCTKR2020004168-appb-I000008
(e) 교번 등가 변형률
Figure PCTKR2020004168-appb-I000009
를 하기 식으로 계산하는 단계
Figure PCTKR2020004168-appb-I000010
를 포함할 수 있다. 여기서,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000011
은 일차 응력강도와 이차 응력강도의 합의 범위이고,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000012
은 설계응력강도이며, n은 변형률 경화지수이고, m은 재질별로 결정되는 상수이며,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000013
는 전체 응력강도 범위이고,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000014
은 이차 굽힘응력과 이차 국부응력을 제외한 전체 응력강도 범위이며,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000015
은 이차 굽힘응력과 이차 국부 응력의 합의 응력강도 범위이고,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000016
은 이차 국부 응력을 제외한 전체 응력강도 범위이며,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000017
는 이차 굽힘 응력강도 범위이고,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000018
은 이차 국부 응력강도 범위이며, E는 탄성계수이다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른, 운전수준 D 지진 또는 설계기준초과 지진 하의, 배관의 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법은,
(a) 하기 식을 이용하여 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000019
를 계산하는 단계;
Figure PCTKR2020004168-appb-I000020
(b) 하기 식을 이용하여 프와송 비 (Poisson's ratio) 효과에 대한 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000021
를 계산하는 단계;
Figure PCTKR2020004168-appb-I000022
= 1.4와
Figure PCTKR2020004168-appb-I000023
중 작은 값
(c) 하기 식을 이용하여 국부 불연속에서의 소성 변형률 재분배에 대한 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000024
을 계산하는 단계;
Figure PCTKR2020004168-appb-I000025
Figure PCTKR2020004168-appb-I000026
Figure PCTKR2020004168-appb-I000027
Figure PCTKR2020004168-appb-I000028
Figure PCTKR2020004168-appb-I000029
(d) 최종 교번응력강도
Figure PCTKR2020004168-appb-I000030
를 하기 식으로 계산하는 단계; 및
Figure PCTKR2020004168-appb-I000031
Figure PCTKR2020004168-appb-I000032
(e) 교번 등가 변형률
Figure PCTKR2020004168-appb-I000033
를 하기 식으로 계산하는 단계
Figure PCTKR2020004168-appb-I000034
를 포함할 수 있다. 여기서, K1, K2, K3는 국부 응력지수이고, C1, C2, C3는 이차 응력지수이며, PD는 내압이고, Do는 외경이며, t는 두께이고, I는 관성모멘트이며, Mi는 하나의 운전하중과 다른 운전하중 사이에 발생하는 결과적인 모멘트 범위이고, ME는 지진 및 지진 외의 리버싱 타입(reversing type) 동적 사건 및 무게에 의한 관성하중에 기인하는 결과적인 모멘트 진폭이며, FAM은 지진 및 지진 외의 리버싱 타입 동적 사건에 기인하는 앵커 모션에 의한 길이방향 하중 진폭이고, MAM은 지진 및 지진 외의 리버싱 타입 동적 사건에 기인하는 앵커 모션에 의한 결과적인 모멘트 범위이며, AM은 배관 벽내 금속의 횡단면적이고, Eab는 상온에서 전체 구조 불연속 또는 재료 불연속의 양쪽 면 (a면과 b면)에서의 평균 탄성계수이며,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000035
는 전체 구조 불연속 또는 재료 불연속의 a면에서의 상온 열팽창계수이고,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000036
는 전체 구조 불연속 또는 재료 불연속의 b면에서의 상온 열팽창계수이며, Ta는 전체 구조 불연속 또는 재료 불연속의 a면에서의 평균 온도 범위이고, Tb는 전체 구조 불연속 또는 재료 불연속의 a면에서의 평균 온도 범위이며, E는 상온에서의 탄성계수이고,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000037
는 상온에서의 평균 열팽창계수이며,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000038
는 Poisson Ratio이고,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000039
는 모멘트를 발생시키는 등가 선형 온도 분포에서 배관 외표면 온도와 내표면 온도 사이의 절대 차이이며,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000040
는
Figure PCTKR2020004168-appb-I000041
를 포함시키지 않는 벽두께를 통해 비선형 열 구배 범위의 절대 값이며,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000042
은 이차 굽힘응력과 이차 국부응력을 제외한 전체 응력강도 범위이고, Ssb는 이차 굽힘 응력강도 범위이며, Ssl은 이차 국부 응력강도 범위이고, Sn은 일차 막/굽힘 응력과 이차 막응력과 열팽창 응력의 합의 응력강도의 범위이며, Sm은 설계응력강도이고, n은 변형률 경화지수이며, m은 재질별 결정되는 상수이고, Sp는 전체 응력강도 범위이다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른, 컴퓨터에 운전수준 D 지진 또는 설계기준초과 지진 하의, 배관을 제외한 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 또는 노심지지구조물의 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체는,
(a) 하기 식을 이용하여 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000043
를 계산하는 단계;
Figure PCTKR2020004168-appb-I000044
(b) 하기 식을 이용하여 프와송 비 (Poisson's ratio) 효과에 대한 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000045
를 계산하는 단계;
Figure PCTKR2020004168-appb-I000046
(3) 하기 식을 이용하여 국부 불연속에서의 소성 변형률 재분배에 대한 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000047
을 계산하는 단계;
Figure PCTKR2020004168-appb-I000048
(4) 교번응력강도
Figure PCTKR2020004168-appb-I000049
를 하기 식으로 계산하는 단계; 및
Figure PCTKR2020004168-appb-I000050
(5) 교번 등가 변형률
Figure PCTKR2020004168-appb-I000051
를 하기 식으로 계산하는 단계
Figure PCTKR2020004168-appb-I000052
를 실행시키기 위한 프로그램을 기록할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 일 실시예에 따른, 운전수준 D 지진 또는 설계기준초과 지진 하의, 배관의 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체는,
(a) 하기 식을 이용하여 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000053
를 계산하는 단계;
Figure PCTKR2020004168-appb-I000054
(b) 하기 식을 이용하여 프와송 비 (Poisson's ratio) 효과에 대한 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000055
를 계산하는 단계;
Figure PCTKR2020004168-appb-I000056
= 1.4와
Figure PCTKR2020004168-appb-I000057
중 작은 값
(c) 하기 식을 이용하여 국부 불연속에서의 소성 변형률 재분배에 대한 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000058
을 계산하는 단계;
Figure PCTKR2020004168-appb-I000059
Figure PCTKR2020004168-appb-I000060
Figure PCTKR2020004168-appb-I000061
Figure PCTKR2020004168-appb-I000062
Figure PCTKR2020004168-appb-I000063
(d) 최종 교번응력강도
Figure PCTKR2020004168-appb-I000064
를 하기 식으로 계산하는 단계; 및
Figure PCTKR2020004168-appb-I000065
Figure PCTKR2020004168-appb-I000066
(e) 교번 등가 변형률
Figure PCTKR2020004168-appb-I000067
를 하기 식으로 계산하는 단계
Figure PCTKR2020004168-appb-I000068
를 실행시키기 위한 프로그램을 기록할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들에 따른, 운전수준 D 지진 또는 설계기준초과 지진 하의 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 및 노심지지구조물에 대한 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법은 탄성 해석 결과를 이용하여 저주기 피로영역에서의 소성변형률 증대효과를 용이하게 고려할 수 있는 단순 탄소성 해석 방법을 제공할 수 있다.
다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 단순 탄소성 해석 방법이 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 기술적 사상에 의한 실시예들을 차례로 상세히 설명한다.
본 발명의 기술적 사상에 따른, 운전수준 D 지진 또는 설계기준초과 지진 하의 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 및 노심지지구조물에 대한 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법은 배관을 제외한 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 또는 노심지지구조물에 대한 단순 탄소성 해석 방법과 배관에 대한 단순 탄소성 해석 방법으로 구분될 수 있다.
먼저, 배관을 제외한 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 또는 노심지지구조물에 대한 단순 탄소성 해석 방법에 대하여 설명한다. 본 방법은 운전수준 D 지진 또는 설계기준초과 지진 조전에 대하여 이루어지는 것으로서, 탄성 해석에 의해 얻어진 각 응력 성분에 패널티 팩터들을 곱함으로써, Time History 탄소성 해석이 없이도 소성 효과를 반영할 수 있게 된다.
응력 성분들은 살펴보면, 지진 등과 같은 리버싱 타입(Reversing Type) 동적 하중은 일차 응력 성분은 관성하중에 의해 발생되는 응력이며, 이차 응력 성분은 앵커 모션에 의해 발생되는 응력이다. 무게, 압력, 기계적 하중, 관성 하중과 같은 하중 제어 조건에 의해 발생하는 응력 성분은 일차 응력 성분들이며, 열응력, 앵커 모션과 같은 변위 제어 조건에 의해 발생하는 응력성분은 이차 응력 성분들이다. 하기 식들의 부호들은 ASME B&PV Code에 정의된 것들로서, 본 명세서에 설명되지 않은 부분은 ASME B&PV Code에서 정의된 내용을 참조할 수 있다.
먼저, 하기 식(1)을 이용하여 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000069
를 계산하는 단계가 수행될 수 있다.
Figure PCTKR2020004168-appb-I000070
는 일차 응력에 대한 패널티 팩터이다.
[식 1]
Figure PCTKR2020004168-appb-I000071
여기서,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000072
은 일차 응력강도와 이차 응력강도의 합의 범위이고,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000073
은 설계응력강도이며, n은 변형률 경화지수이고, m은 재질별로 결정되는 상수이다.
다음으로, 하기 식(2)를 이용하여 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000074
를 계산하는 단계가 수행될 수 있다.
Figure PCTKR2020004168-appb-I000075
는 프와송 비(Poisson's Ratio) 효과를 고려하기 위한 패널티 팩터이다.
[식 2]
Figure PCTKR2020004168-appb-I000076
여기서,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000077
는 전체 응력강도 범위이고,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000078
은 이차 굽힘응력과 이차 국부응력을 제외한 전체 응력강도 범위이며,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000079
은 이차 굽힘응력과 이차 국부 응력의 합의 응력강도 범위이며, Sp는 전체 응력강도 범위이다.
다음으로, 하기 식(3)을 이용하여 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000080
을 계산하는 단계가 수행될 수 있다.
Figure PCTKR2020004168-appb-I000081
은 노치로 인한 변형률 집중을 고려하기 위한 패널티 팩터이다.
[식 3]
Figure PCTKR2020004168-appb-I000082
여기서,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000083
은 이차 국부 응력을 제외한 전체 응력강도 범위이다.
다음으로, 페널티 팩터들을 교번응력강도 성분들에 곱하여 구조 건전성 평가시 설계피로선도에 입력할 최종 교번응력강도
Figure PCTKR2020004168-appb-I000084
를 하기 식(4)으로 계산하는 단계가 수행될 수 있다. 배관을 제외한 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 또는 노심지지구조물의 경우, 교번응력강도 성분들은 유한요소해석과 같은 해석에 의해 얻어질 수 있다.
[식 4]
Figure PCTKR2020004168-appb-I000085
여기서,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000086
는 이차 굽힘 응력강도 범위이고,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000087
은 이차 국부 응력강도 범위이다.
다음으로, 교번 등가 변형률
Figure PCTKR2020004168-appb-I000088
를 하기 식(5)으로 계산하는 단계가 수행될 수 있다.
[식 5]
Figure PCTKR2020004168-appb-I000089
여기서, E는 탄성계수이다. 하기 식(6)과 같이 교번 등가 변형률
Figure PCTKR2020004168-appb-I000090
에 2를 곱하면 등가 변형률 범위
Figure PCTKR2020004168-appb-I000091
를 얻을 수 있다.
[식 6]
Figure PCTKR2020004168-appb-I000092
다음으로, 운전수준 D 지진 또는 설계기준초과 지진 하의, 배관의 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법에 대하여 설명한다. 본 방법은 운전수준 D 지진 또는 설계기준초과 지진 조전에 대하여 이루어지는 것으로서, 탄성 해석에 의해 얻어진 각 응력 성분에 패널티 팩터들을 곱함으로써, Time History 해석을 통한 소성 해석이 없이도 소성 효과를 반영할 수 있게 된다.
먼저, 하기 식(7)을 이용하여 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000093
를 계산하는 단계를 수행할 수 있다.
[식 7]
Figure PCTKR2020004168-appb-I000094
여기서, Sn은 일차 막/굽힘 응력과 이차 막응력과 열팽창 응력의 합의 응력강도의 범위이고, Sm은 설계응력강도이며, n은 변형률 경화지수이고, m은 재질별 결정되는 상수이다.
다음으로, 하기 식(8)을 이용하여 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000095
를 계산하는 단계가 수행될 수 있다.
[식 8]
Figure PCTKR2020004168-appb-I000096
= 1.4와
Figure PCTKR2020004168-appb-I000097
중 작은 값
다음으로, 하기 식(9) 내지 식(13)을 이용하여 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000098
을 계산하는 단계가 수행될 수 있다.
[식 9]
Figure PCTKR2020004168-appb-I000099
[식 10]
Figure PCTKR2020004168-appb-I000100
[식 11]
Figure PCTKR2020004168-appb-I000101
[식 12]
Figure PCTKR2020004168-appb-I000102
[식 13]
Figure PCTKR2020004168-appb-I000103
여기서, K1, K2, K3는 국부 응력지수이며, C1, C2, C3는 이차 응력지수이고, PD는 내압이며, Do는 외경이고, t는 두께이며, I는 관성모멘트이고, Mi는 하나의 운전하중과 다른 운전하중 사이에 발생하는 결과적인 모멘트 범위이며, ME는 지진, 리버싱 타입(reversing type) 동적 사건 및 무게에 의한 관성하중에 기인하는 결과적인 모멘트 진폭이고, FAM은 지진 및 리버싱 타입 동적 사건에 기인하는 앵커 모션에 의한 길이방향 하중 진폭이며, MAM은 지진 및 리버싱 타입 동적 사건에 기인하는 앵커 모션에 의한 결과적인 모멘트 범위이고, AM은 배관 벽내 금속의 횡단면적이며, Eab는 상온에서 전체 구조 불연속 또는 재료 불연속의 양쪽 면 (a면과 b면)에서의 평균 탄성계수이고,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000104
는 전체 구조 불연속 또는 재료 불연속의 a면에서의 상온 열팽창계수이며,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000105
는 전체 구조 불연속 또는 재료 불연속의 b면에서의 상온 열팽창계수이고, Ta는 전체 구조 불연속 또는 재료 불연속의 a면에서의 평균 온도 범위이며, Tb는 전체 구조 불연속 또는 재료 불연속의 a면에서의 평균 온도 범위이고, E는 상온에서의 탄성계수이며,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000106
는 상온에서의 평균 열팽창계수이고,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000107
는 Poisson Ratio이며,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000108
는 모멘트를 발생시키는 등가 선형 온도 분포에서 배관 외표면 온도와 내표면 온도 사이의 절대 차이이고,
Figure PCTKR2020004168-appb-I000109
는
Figure PCTKR2020004168-appb-I000110
를 포함시키지 않는 벽두께를 통해 비선형 열 구배 범위의 절대 값이며, Ssb는 이차 굽힘 응력강도 범위이고, Ssl은 이차 국부 응력강도 범위이다.
다음으로, 페널티 팩터들을 교번응력강도 성분들에 곱하여 구조 건전성 평가시 설계피로선도에 입력할 최종 교번응력강도
Figure PCTKR2020004168-appb-I000111
를 하기 식(14) 및 식(15)로 계산하는 단계가 수행될 수 있다. 배관의 경우, 교번응력강도 성분들은 위에서 설명된 바와 같이 식(10) 내지 식(13)에 의해 얻어질 수 있게 된다.
[식 14]
Figure PCTKR2020004168-appb-I000112
[식 15]
Figure PCTKR2020004168-appb-I000113
여기서, Sp-sb-sl은 이차 굽힘응력과 이차 국부응력을 제외한 전체 응력강도 범위이다.
다음으로, 교번 등가 변형률
Figure PCTKR2020004168-appb-I000114
를 하기 식(16)으로 계산하는 단계가 수행될 수 있다.
[식 16]
Figure PCTKR2020004168-appb-I000115
여기서, E는 탄성계수이다. 하기 식(17)과 같이 교번 등가 변형률
Figure PCTKR2020004168-appb-I000116
에 2를 곱하면 등가 변형률 범위
Figure PCTKR2020004168-appb-I000117
를 얻을 수 있다.
[식 17]
Figure PCTKR2020004168-appb-I000118
본 발명의 실시예들에 따른 운전수준 D 지진 또는 설계기준초과 지진 하의 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 및 노심지지구조물에 대한 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법은 정보처리 능력을 가진 컴퓨터 시스템에 의해 자동으로 수행될 수도 있으며, 프로그램의 형태로 프로그램 기록 매체에 저장될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 운전수준 D 지진 또는 설계기준초과 지진 하의, 배관을 제외한 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 또는 노심지지구조물의 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에는 식(1)을 이용하여 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000119
를 계산하는 단계, 식(2)를 이용하여 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000120
를 계산하는 단계, 식(3)을 이용하여 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000121
을 계산하는 단계, 식(4)를 이용하여 최종 교번응력강도
Figure PCTKR2020004168-appb-I000122
를 계산하는 단계, 식(5)를 이용하여 교번 등가 변형률
Figure PCTKR2020004168-appb-I000123
를 계산하는 단계가 기록될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른, 운전수준 D 지진 또는 설계기준초과 지진 하의, 배관의 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에는 식(7)을 이용하여 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000124
를 계산하는 단계, 식(8)을 이용하여 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000125
를 계산하는 단계, 식(9) 내지 식(13)을 이용하여 페널티 팩터
Figure PCTKR2020004168-appb-I000126
을 계산하는 단계, 식(14) 및 식(15)를 이용하여 최종 교번응력강도
Figure PCTKR2020004168-appb-I000127
를 계산하는 단계, 및 식(16)을 이용하여 교번 등가 변형률
Figure PCTKR2020004168-appb-I000128
를 계산하는 단계가 기록될 수 있다.
이상 본 명세서에서 설명한 기능적 동작과 본 주제에 관한 실시형태들은 본 명세서에서 개시한 구조들 및 그들의 구조적인 등가물을 포함하여 디지털 전자 회로나 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어에서 혹은 이들 중 하나 이상의 조합에서 구현 가능하다.
본 명세서에서 기술하는 주제의 실시형태는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 데이터 처리 장치에 의한 실행을 위하여 또는 그 동작을 제어하기 위하여 유형의 프로그램 매체 상에 인코딩되는 컴퓨터 프로그램 명령에 관한 하나 이상의 모듈로서 구현될 수 있다. 유형의 프로그램 매체는 전파형 신호이거나 컴퓨터로 판독 가능한 매체일 수 있다. 전파형 신호는 컴퓨터에 의한 실행을 위하여 적절한 수신기 장치로 전송하기 위한 정보를 인코딩하기 위하여 생성되는 예컨대 기계가 생성한 전기적, 광학적 혹은 전자기 신호와 같은 인공적으로 생성된 신호이다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조합 혹은 이들 중 하나 이상의 조합일 수 있다.
컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 혹은 코드로도 알려져 있음)은 컴파일되거나 해석된 언어나 선험적 혹은 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 혹은 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 파일 시스템의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 혹은 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상의 모듈, 하위 프로그램 혹은 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 혹은 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상의 스크립트) 내에 저장될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터 또는 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.
본 명세서에서 기술하는 프로세스와 논리 흐름은 입력 데이터 상에서 동작하고 출력을 생성함으로써 기능을 수행하기 위하여 하나 이상의 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상의 프로그래머블 프로세서에 의하여 수행 가능하다.
컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 프로세서는, 예컨대 범용 및 특수 목적의 마이크로프로세서 양자 및 어떤 종류의 디지털 컴퓨터의 어떠한 하나 이상의 프로세서라도 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 읽기 전용 메모리나 랜덤 액세스 메모리 혹은 양자로부터 명령어와 데이터를 수신할 것이다.
컴퓨터의 핵심적인 요소는 명령어와 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 메모리 장치 및 명령을 수행하기 위한 프로세서이다. 또한, 컴퓨터는 일반적으로 예컨대 자기, 자기광학 디스크나 광학 디스크와 같은 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 대량 저장 장치로부터 데이터를 수신하거나 그것으로 데이터를 전송하거나 혹은 그러한 동작 둘 다를 수행하기 위하여 동작가능 하도록 결합되거나 이를 포함할 것이다. 그러나, 컴퓨터는 그러한 장치를 가질 필요가 없다.
본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다.
따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다.

Claims (4)

  1. 운전수준 D 지진 또는 설계기준초과 지진 하의, 배관을 제외한 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 또는 노심지지구조물의 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법에 있어서,
    (a) 하기 식을 이용하여 페널티 팩터
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000129
    를 계산하는 단계;
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000130
    (b) 하기 식을 이용하여 페널티 팩터
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000131
    를 계산하는 단계;
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000132
    (c) 하기 식을 이용하여 페널티 팩터
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000133
    을 계산하는 단계; 및
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000134
    (d) 교번응력강도
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000135
    를 하기 식으로 계산하는 단계
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000136
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 단순 탄소성 해석 방법
    (여기서,
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000137
    은 일차 응력강도와 이차 응력강도의 합의 범위
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000138
    은 설계응력강도
    n은 변형률 경화지수
    m은 재질별로 결정되는 상수
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000139
    는 전체 응력강도 범위
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000140
    은 이차 굽힘응력과 이차 국부응력을 제외한 전체 응력강도 범위
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000141
    은 이차 굽힘응력과 이차 국부 응력의 합의 응력강도 범위
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000142
    은 이차 국부 응력을 제외한 전체 응력강도 범위
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000143
    는 이차 굽힘 응력강도 범위
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000144
    은 이차 국부 응력강도 범위).
  2. 제 1 항에 있어서, 단순 탄소성 해석 방법은
    (e) 교번 등가 변형률
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000145
    를 하기 식으로 계산하는 단계
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000146
    (여기서, E는 탄성계수)
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단순 탄소성 해석 방법.
  3. 운전수준 D 지진 또는 설계기준초과 지진 하의, 배관의 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법에 있어서,
    (a) 하기 식을 이용하여 페널티 팩터
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000147
    를 계산하는 단계;
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000148
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000149
    = 1.4와
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000150
    중 작은 값
    (c) 하기 식을 이용하여 페널티 팩터
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000151
    을 계산하는 단계; 및;
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000152
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000153
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000154
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000155
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000156
    (d) 최종 교번응력강도
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000157
    를 하기 식으로 계산하는 단계
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000158
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000159
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 단순 탄소성 해석 방법
    (여기서,
    K1, K2, K3는 국부 응력지수
    C1, C2, C3는 이차 응력지수
    PD는 내압
    Do는 외경
    t는 두께
    I는 관성모멘트
    Mi는 하나의 운전하중과 다른 운전하중 사이에 발생하는 결과적인 모멘트 범위
    ME는 지진 및 지진 외의 리버싱 타입(reversing type) 동적 사건 및 무게에 의한 관성하중에 기인하는 결과적인 모멘트 진폭
    FAM은 지진 및 지진 외의 리버싱 타입 동적 사건에 기인하는 앵커 모션에 의한 길이방향 하중 진폭
    MAM은 지진 및 지진 외의 리버싱 타입 동적 사건에 기인하는 앵커 모션에 의한 결과적인 모멘트 범위
    AM은 배관 벽내 금속의 횡단면적
    Eab는 상온에서 전체 구조 불연속 또는 재료 불연속의 양쪽 면 (a면과 b면)에서의 평균 탄성계수
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000160
    는 전체 구조 불연속 또는 재료 불연속의 a면에서의 상온 열팽창계수
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000161
    는 전체 구조 불연속 또는 재료 불연속의 b면에서의 상온 열팽창계수
    Ta는 전체 구조 불연속 또는 재료 불연속의 a면에서의 평균 온도 범위
    Tb는 전체 구조 불연속 또는 재료 불연속의 a면에서의 평균 온도 범위
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000162
    는 상온에서의 평균 열팽창계수
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000163
    는 프와송 비
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000164
    는 모멘트를 발생시키는 등가 선형 온도 분포에서 배관 외표면 온도와 내표면 온도 사이의 절대 차이
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000165
    는
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000166
    를 포함시키지 않는 벽두께를 통해 비선형 열 구배 범위의 절대 값
    Sp-sb-sl은 이차 굽힘응력과 이차 국부응력을 제외한 전체 응력강도 범위
    Ssb는 이차 굽힘 응력강도 범위
    Ssl은 이차 국부 응력강도 범위
    Sn은 일차 막/굽힘 응력과 이차 막응력과 열팽창 응력의 합의 응력강도의 범위
    Sm은 설계응력강도
    n은 변형률 경화지수
    m은 재질별 결정되는 상수
    Sp는 전체 응력강도 범위).
  4. 제 3 항에 있어서, 단순 탄소성 해석 방법은
    (e) 교번 등가 변형률
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000167
    를 하기 식으로 계산하는 단계
    Figure PCTKR2020004168-appb-I000168
    (여기서, E는 상온에서의 탄성계수)
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단순 탄소성 해석 방법.
PCT/KR2020/004168 2019-11-07 2020-03-27 운전수준 d 지진 또는 설계기준초과 지진 하의 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 및 노심지지구조물에 대한 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법 WO2021091031A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190141392A KR102115362B1 (ko) 2019-11-07 2019-11-07 운전수준 d 지진 또는 설계기준초과 지진 하의 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 및 노심지지구조물에 대한 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법
KR10-2019-0141392 2019-11-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021091031A1 true WO2021091031A1 (ko) 2021-05-14

Family

ID=70914896

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2020/004168 WO2021091031A1 (ko) 2019-11-07 2020-03-27 운전수준 d 지진 또는 설계기준초과 지진 하의 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 및 노심지지구조물에 대한 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102115362B1 (ko)
WO (1) WO2021091031A1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007093619A (ja) * 2006-12-04 2007-04-12 Takenaka Komuten Co Ltd 地震被害予測装置、地震被害予測方法及び地震被害予測プログラム
JP2012013521A (ja) * 2010-06-30 2012-01-19 Takenaka Komuten Co Ltd 地震被害予測装置およびプログラム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007093619A (ja) * 2006-12-04 2007-04-12 Takenaka Komuten Co Ltd 地震被害予測装置、地震被害予測方法及び地震被害予測プログラム
JP2012013521A (ja) * 2010-06-30 2012-01-19 Takenaka Komuten Co Ltd 地震被害予測装置およびプログラム

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HAN MIN SU ET AL.: "Application of Elastic -plastic Analysis on the Piping Structure under Seismic Loading.", 70TH ANNIVERSARY CONFERENCE OF KSME (THE KOREAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS), November 2015 (2015-11-01), pages 3398 - 3401 *
JONG-SUNG KIM: "Proposal of Simplified Elastic-Plastic Analysis Procedure for Strain Determination of Nuclear Safety Class I Components under Seismic Loads", 12 June 2019 (2019-06-12), pages 7 - 10 *
LEE SEOK HYUN ET AL.: "Safety Margin analysis of the strain based assessment on the nuclear piping system BDBE", PROCEEDINGS OF 2017 SPRING CONFERENCE ON MATERIAL AND FRACTURE OF KSME AN IMPLEMENTATION OF ROOT CAUSE ANALYSIS ON OPENSTACK-BASED CLOUD SYSTEM, pages 323 - 324 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR102115362B1 (ko) 2020-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014077480A1 (en) Method of determining surface orientation of single crystal wafer
WO2016114477A1 (ko) 예측 일사량을 이용한 냉난방부하 예측방법
WO2011139002A1 (ko) 광대역 전력 증폭기를 위한 디지털 전치왜곡 장치 및 그 방법
WO2020125251A1 (zh) 基于联邦学习的模型参数训练方法、装置、设备及介质
WO2017099555A1 (ko) 시간분할 세그먼트 블록 기반 수기서명 인증 시스템 및 방법
WO2021145722A1 (ko) 보조지표를 활용한 주식 및 상품 투자 가격 예측시스템 및 방법
WO2020153552A1 (ko) 기록된 거래의 수정이 가능한 블록체인을 위한 방법 및 장치
WO2022191448A1 (ko) 유연관절 로봇의 제어시스템
WO2020045852A1 (ko) 시편 두께 측정 장치 및 시편 두께 측정 방법
WO2015156635A1 (ko) 상태 변분 원리를 이용한 진동 변위 측정 방법
WO2019107804A1 (ko) 약물의 구조 정보를 이용한 약물-약물 또는 약물-음식 상호작용 예측 방법
EP3821378A1 (en) Apparatus for deep representation learning and method thereof
WO2012026679A2 (ko) 클럭 게이팅 집적 회로 장치의 소비 전력 예측 방법
WO2018151356A1 (ko) 다중 스케일 곡률 기반 가시적 벡터 모델 해싱 방법
WO2021091031A1 (ko) 운전수준 d 지진 또는 설계기준초과 지진 하의 원전 안전등급 기기, 금속 격납용기 및 노심지지구조물에 대한 변형률 기반 구조 건전성 평가를 위한 단순 탄소성 해석 방법
WO2012033264A1 (ko) 적응적 셀프 캘리브레이션이 가능한 병렬 자기 공명 영상 장치, 그 영상 방법 및 그 기록 매체
WO2023229116A1 (ko) 상관성을 고려한 시간이력풍하중 산정 방법
EP2532185A2 (en) Apparatus and method for allocating channel and power in communication system
WO2011068315A2 (ko) 최대 개념강도 인지기법을 이용한 최적의 데이터베이스 선택장치 및 그 방법
WO2020222347A1 (ko) 가상 머신 배치 방법 및 이를 구현하는 가상 머신 배치 장치
WO2021225245A1 (ko) 수배전반 및 제어반을 포함하는 전기설비를 지진으로부터 보호하기 위한 내진 장치를 설계하는 시스템
WO2014104481A1 (ko) 구들의 교집합을 이용한 바운딩 볼륨 생성 장치 및 방법
WO2010095807A2 (ko) 기여 점수에 기초한 문서 순위 결정 시스템 및 방법
WO2014208886A1 (ko) 균열 암반 내 불연속면 연결구조의 3차원 영상화 방법 및 영상화 시스템
WO2023090749A1 (ko) 비선형 최적 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20884922

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20884922

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1