Numerical development and validation of a damageable elastoviscoplastic user material law - Thermomechanical calculations on a vessel in a core melt accident situation - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Rapport Année : 2011

Numerical development and validation of a damageable elastoviscoplastic user material law - Thermomechanical calculations on a vessel in a core melt accident situation

Résumé

Cette note synthétise les développements numériques et la mise place d’une loi matériau élastoviscoplastique endommageable pour un acier de cuve sous ABAQUS et les résultats des calculs thermomécaniques aux éléments finis ABAQUS de la déformation d’une cuve de REP 1300 pour trois séquences de fusion de cœur, à basse pression (PB_1.1, 3 bar), moyenne pression (PDS_2.1 80 bar), et haute pression (PDS_7.1 160 bar), précédemment calculées avec ASTEC V1.3 pour le projet EPS2 1300. Après une présentation des données expérimentales, décrivant le comportement thermomécanique de l’acier de cuve (16MND5), les différentes composantes du modèle éléments finis sont détaillées : géométrie, maillage, conditions aux limites, et développements numériques nécessaires à la prise en compte de l’endommagement ductile en plasticité et viscoplasticité, tout au long des coulées successives de corium. La validation de ces développements est détaillée par la présentation de six modèles éléments finis (traction sur cube, sur éprouvette 2DAXI, et sur éprouvette 3D, fluage sur cube, sur éprouvette 2DAXI, et sur éprouvette 3D). Les résultats obtenus sur la géométrie cuve indiquent l’état de déformation et d’endommagement élastoviscoplastique à l’instant de la rupture cuve, déterminé par l’atteinte d’un critère d’endommagement maximal, ou l’atteinte de la fusion de la cuve. Pour chacune des trois séquences de fusion de cœur citées ci- dessus, un mode de rupture différent est obtenu, propre aux chargements mécaniques et thermiques subis par le fond de cuve. Pour le cas haute pression, la rupture sera de type ductile plastique, initiée depuis la paroi externe de la cuve. A l’inverse, à basse pression, la rupture intervient par fusion sans endommagement ductile significatif. Pour des conditions de chargement intermédiaires, la rupture est ductile viscoplastique, initiée depuis la paroi intérieure de la cuve. On rappelle également en conclusion les précautions à prendre concernant la lecture des résultats présentés ici.
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Dates et versions

hal-04374079 , version 1 (05-01-2024)

Licence

Copyright (Tous droits réservés)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04374079 , version 1

Citer

Gregory Nicaise, Grégory Castano. Numerical development and validation of a damageable elastoviscoplastic user material law - Thermomechanical calculations on a vessel in a core melt accident situation. IRSN DSR/SAGR 2011-225, IRSN - Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire. 2011. ⟨hal-04374079⟩

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