4-7 Jule 2011, Barnaul
XXII Conference on Numerical Methods for Solving Problems in the Theory of Elasticity and Plasticity

Краус Е.И.   Шабалин И.И.   Фомин В.М.  

Динамические контактные задачи на примере модельной космической ЯЭУ в двумерной постановке

Reporter: Краус Е.И.

В аварийных ситуациях современные космические аппараты с термоэмиссионными преобразователями «отстреливают» ядерную энергетическую установку (ЯЭУ) Однако, существует определённая вероятность того, что часть реактора, содержащая ядерное топливо, не-смотря на значительные тепловые и механические нагрузки при прохождении плотных слоев атмосферы, может достичь поверхности земли. Скорость соударения оставшейся части реакторного блока может достигать 400 м/с. Причём, из-за разнообразия земной поверхности, блок может встретить на сроем пути как водную поверхность, так и горные породы или мягкие грунты.
Решение задач удара реальных технических объектов получить практически невозможно. Это обусловлено сложностью пространственного расположения деталей и наличием многих масштабов. В таких случаях используется упрощение объекта моделей. Упрощение заключается в том, что внутри реакторной зоны проведено осреднение материалов мелкомасштабных деталей в аддитивном приближении. Далее, считается, что при входе в плотные слои атмосферы внешние элементы конструкции сгорают, и от реактора остаётся объект со сложным внутренним строением.
Рассмотрены задачи соударения модельного реактора космической ЯЭУ с поверхностью Земли в двумерной постановке. Рассматриваются торцевой (продольный) удар и боковой удар. В первом случае это задача об ударе цилиндрического блока боковой поверхностью о деформированную преграду. Особенность такой постановки — наличие многосвязной расчётной области с большим количеством контактных поверхностей. Во втором случае модель блока реактора сформирована в виде кольцевой структуры (аксиальная симметрия), при которой счётная область также обладает многосвязностью и обилием контактных поверхностей.
Показано, что торцевой удар реакторного блока при скоростях 400 м/с по твёрдым скальным породам приводит к нарушению герметичности реакторного блока и топлива, что может привести к экологическому загрязнению окружающей среды.
 

Abstracts file: kraus.doc
Full text file: Kraus EI.doc
Presentation file: doklad-2011.ppt


To reports list