Projekti / Programi
Vpliv mezoskopskih nehomogenosti materialov na življenjsko dobo za varnost pomembnih komponent jedrske elektrarne
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.03.04 |
Tehnika |
Energetika |
Energetski postroji |
| Koda |
Veda |
Področje |
| T000 |
Tehnološke vede |
|
| T160 |
Tehnološke vede |
Jedrsko inženirstvo in tehnologija |
življenjska doba, varnost, reologija, materialne lastnosti, naključna polja, razvoj razpok, meja porušitve
Raziskovalci (4)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
07025 |
dr. Leon Cizelj |
Energetika |
Raziskovalec |
2003 - 2005 |
963 |
| 2. |
18292 |
dr. Marko Kovač |
Materiali |
Raziskovalec |
2003 - 2004 |
175 |
| 3. |
21181 |
Zoran Petrič |
Energetika |
Raziskovalec |
2005 |
15 |
| 4. |
19910 |
dr. Igor Simonovski |
Konstruiranje |
Vodja |
2003 - 2005 |
149 |
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
0106 |
Institut "Jožef Stefan" |
Ljubljana |
5051606000 |
90.682 |
Povzetek
Mehanika kontinuuma praviloma predpostavlja homogenost in pogosto tudi izotropnost obravnavane snovi. Taki predpostavki navadno zadostujeta za inženirske analize nosilnosti in življenjske dobe delov, ki so bistveno večji od nehomogenosti v materialih in so le zmerno deformirani. Nehomogenosti postanejo pomembne pri analizi nastanka in razvoja mikroskopskih poškodb in pri analizah nosilnosti v bližini mejnih stanj materiala (n.pr. velike deformacije, razvoj makroskopskih poškodb).
Struktura večine kovinskih materialov (v varnostnih komponentah jedrskih elektrarn n.pr. jekla in Ni zlitine) je nehomogena zaradi naključno orientiranih anizotropnih kristalnih zrn. Pomemben vir nehomogenosti so tudi razne naključne napake v strukturi (n.pr. vključki, praznine, večji sistemi dislokacij ipd.). Nehomogenosti praviloma predstavljajo izhodišče za mikroskopske poškodbe, ki se lahko razvijejo v makroskopske razpoke in pripeljejo do porušitve materiala.
Raziskovalna skupina razvija metode in orodja za direktno simulacijo skupkov naključno orientiranih in oblikovanih kristalnih zrn. Poteka tudi razvoj metod in orodij za simulacijo nastanka in napredovanja razpok po kristalnih mejah in med naključno porazdeljenimi vključki. Rezultati so obetavni vendar numerična intenzivnost velikost obravnavanih skupkov omejuje na cca. 1 mm3, kar bistveno otežuje uporabo orodij v praksi.
Rešitev vidimo v razvoju metod, ki omogočajo prenos bistvenih podatkov o nehomogenostih v klasične makroskopske modele. Zanimiv primer je uporaba t.i. korelacijske dolžine, s katero lahko v simuliranem skupku naključno orientiranih in oblikovanih kristalnih zrn ocenimo območje vpliva posamezne nehomogenosti in jo kot dodatno snovno lastnost prenesemo v makroskopski model.
Cilji predlaganega projekta so:
-razviti optimalno metodo za prenos informacij o nehomogostih na makro nivo
-implementirati optimalno metodo v izbrani komercialno dostopni računalniški program za napetostne analize po metodi končnih elementov
-omogočiti uporabo materialnih modelov z informacijami o nehomogenostih pri napovedovanju življenjske dobe za varnost pomembnih komponent JE
Raziskovalna skupina bilateralno sodeluje s Forschungszentrum Karlsruhe, Nemčija in Aristotlovo univerzo v Solunu, Grčija. Je tudi partner v evropskem projektu LISSAC (Limit Strains for Severe Accident Conditions), št. Pogodbe FIKS-CT1999-00012, 5th Euratom Framework programme 1998-2002, key action: nuclear fission.
