Ishchenko O. Thin-walled shells stress-strain state of VVER-1000 reactor at maximum design accident

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Philosophy (PhD)

State registration number

0823U101977

Applicant for

Specialization

  • 131 - Прикладна механіка

Specialized Academic Board

ДФ 26.002.72; ID 3810

National Technscal University of Ukraine "Kiev Polytechnic Institute".

Essay

The dissertation is devoted to study VVER-1000 type reactor core barrel behavior during one of most danger for reactor internals accident - maximum design accident. A thermo-hydraulic model of the VVER-1000 reactor was created. Pressure drop in time for the first milliseconds during maximum design accident is obtained. Approximate core barrel model is represented by a two-dimensional cylindrical shell. To substantiate the approximate model, a modal analysis of the core barrel detailed structure and its digital analog-prototype was conducted. The natural frequencies and modes vibrations for structure core barrel digital prototype-analog and detailed model core barrel structure with defined various types boundary conditions were calculated. A dynamic response is obtained for each vibration modes. Maximum deformation, bending and membrane stresses in the shell during MDA action were determined. Core barrel structure strength assessment was using a two-criterion approach in accordance with PNAE normative document.

Research papers

1. Dubyk Y. An exact series solution for free vibration of cylindrical shell with arbitrary boundary conditions. / Y. Dubyk, I. Orynyak, O. Ishchenko. // Scientific journal of the Ternopil national technical university. – 2018. – №89. – С. 79–88. DOI: 10.33108/visnyk_tntu2018.01.079

2. Dubyk Y. A new simple method for shell vibration analysis with initial stress accounting / Y. Dubyk, O. Ishchenko, M. Kryshchuk. // Procedia Structural Integrity. – 2020. – №26. – С. 422–429. DOI: 10.1016/j.prostr.2020.06.055 (Scopus та Web of Science database).

3. Крищук М. Г. Визначення запасу міцності корпусу реактора АЕС з урахуванням ефекту теплового опресування / М. Г. Крищук, О. А. Іщенко. // Mechanics and Advanced Technologies. – 2023. – №6. – С. 246–253. DOI: 10.20535/2521-1943.2022.6.3.268515

4. Dubyk Y. Free vibration of a conical shell with arbitrary boundary conditions using series solution / Y. Dubyk, O. Ishchenko, M. Kryshchuk. // Procedia Structural Integrity. – 2023. – №47. – С. 863–872. DOI: 10.1016/j.prostr.2023.07.100 (Scopus database).

5. Dynamic Assessment of the Core Barrel During Loss of Coolant Accident / [Y. Dubyk, V. Filonov, O. Ishchenko та ін.]. // Proceedings of the ASME 2018: Pressure Vessels and Piping Conference, PVP2018. – July 15-20, 2018. – Prague, Czech Republic. – С. 10. DOI: 10.1115/PVP2018-84762

6. Дубик Я. Р. Аналіз динамічної дії максимальної проектної аварії на шахту реактору / Я. Р. Дубик, В. В. Філонов, О. А. Іщенко. // VI міжнародна науково-практична конференція «Безпека та ефективність атомної енергетики». – Вересень, 2018. – Одеса, Україна. – С. 12.

7. Філонов В. В. Розробка CFD моделі реактору ВВЕР-1000 для аналізу максимальної проектної аварії в неізотермічній постановці / В. В. Філонов, О. А. Іщенко, Я. Р. Дубик. // Комп’ютерна гідромеханіка: Шоста міжнародна науково-практична конференція. – 26-27 вересня, 2018. – Київ, Україна. – С. 2.

8. Дубик Я. Р. Розв’язок у поліномах задачі про вільні коливання циліндричної оболонки з довільними граничними умовами / Я. Р. Дубик, І. В. Ориняк, О. А. Іщенко. // Сучасні проблеми механіки та математики, Том 2. – 2018. – Львів, Україна. – С. 2.

9. Іщенко О. А. Гармонічні коливання циліндричних оболонок з некласичними граничними умовами / О. А. Іщенко, Я. Р. Дубик, М. Г. Крищук. // Всеукраїнська науково-технічна конференція України, Інновації молоді в машинобудуванні 2018. – Квітень, 2018. – Київ, Україна. – С. 4.

10. Dubyk Y. Dynamic Model Of The WWER-1000 Reactor / Y. Dubyk, O. Ishchenko, A. Bogdan. // 25th Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology, Division V. – August 4-9, 2019. – Charlotte, NC, USA. – С. 10.

11. Дубик Я. Р. Вплив максимальної проектної аварії на шахту внутрішньокорпусну реактору в пружнопластичній постановці / Я. Р. Дубик, О. А. Іщенко. // Young Scientists Conference on Materials Science and Surface Engineering. – 25–27 вересня, 2019. – Львів, Україна. – С. 4.

12. Використання методу вагових функцій до аналізу крихкої міцності шахти реактору / Я. Р. Дубик, О. А. Іщенко, В. С. Костенко, Ю. С. Філонова. // ХV міжнародна науково-технічна конференція молодих вчених та фахівців «проблеми сучасної ядерної енергетики». – 13–15 листопада, 2019. – Харків, Україна. – С. 2.

13. Крищук М. Г. Оцінка за механізмами крихкого та в’язкого руйнування міцності шахти реактору ВВЕР-1000 під час максимальної проектної аварії / М. Г. Крищук, О. А. Іщенко. // Всеукраїнська науково-технічна конференція України, Інновації молоді в машинобудуванні 2019. – Квітень, 2019. – Київ, Україна. – С. 1.

14. Іщенко О. А. Визначення власних частот коливань циліндричної оболонки під впливом зовнішніх навантажень / О. А. Іщенко, М. Г. Крищук, Я. Р. Дубик. // ХХ міжнародна науково-технічна конференція «Прогресивна техніка, технологія та інженерна освіта». – Вересень, 2019. – Херсон-Київ, Україна. – С. 1.

15. Impact of the Outer Surface Air Cooling and WPS Approaches on the Brittle Fracture Margin of WWER RPV / [M. Zarazovskii, Y. Dubyk, V. Filonov та ін.]. // Proceedings of the ASME 2020: Pressure Vessels and Piping Conference, PVP2020. – July 20-24, 2020. – Virtual, Online. – С. 10. DOI: 10.1115/PVP2020-21736

16. Ishchenko O. Dynamic model of the VVER-1000 reactor for seismic and LB LOCA evaluation / O. Ishchenko, V. Filonov, Y. Dubyk. // Proceedings of ASME 2021: 28th International Conference on Nuclear Engineering, ICONE 28. – August 4–6, 2021. – Virtual, Online. – С. 9. DOI: 10.1115/ICONE28-65756

17. Dubyk Y. Application of the Williams-Wittrick Algorithm for Thin Shell Vibrations Problems / Y. Dubyk, O. Ishchenko. // Proceedings of the ASME 2021: Pressure Vessels and Piping Conference, PVP2021. – July 12-16, 2021. – Virtual, Online. – С. 6. DOI: 10.1115/PVP2021-62063

18. Comprehensive analysis of the WPS effect performed for the purposes of RPV long-term operation / [M. Zarazovskii, V. Pistora, D. Lauerova та ін.]. // 26th Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology, Special Session on Challenges and Recent Advances from European Research Projects. – July 10-15, 2022. – Berlin/Potsdam, Germany. – С. 10.

Files

Similar theses