Simulación de Asentamientos de una Plataforma Sometida a Impacto

Autores

  • Facundo Isla Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) & Universidad Nacional de Tucumán, Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología, Instituto de Estructuras “Arturo M. Guzmán”. San Miguel de Tucumán, Argentina.
  • Santiago Zera IMPSA. Godoy Cruz, Mendoza, Argentina.
  • Martín Chimenti IMPSA. Godoy Cruz, Mendoza, Argentina.
  • Bibiana Luccioni Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) & Universidad Nacional de Tucumán, Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología, Instituto de Estructuras “Arturo M. Guzmán”. San Miguel de Tucumán, Argentina. https://orcid.org/0000-0003-2860-8117

DOI:

https://doi.org/10.70567/mc.v42.ocsid8362

Palavras-chave:

Suelo, Impacto, Asentamiento, Simulación dinámica explícita

Resumo

En este trabajo se presenta un estudio realizado como etapa preliminar en el proceso de diseño de un bulto para transporte de Co-60 desarrollado por IMPSA S.A. para la firma Dioxitek S.A., con el objetivo general de verificar las herramientas y modelos numéricos a utilizar en el diseño del bulto. El trabajo tiene como objetivo particular estudiar el asentamiento de la plataforma de impacto usada en los ensayos de caída libre del bulto. Esto implica una adecuada modelación del suelo, del cual se dispone de resultados de estudios geofísicos y propiedades mecánicas. Se analizan y comparan los resultados de un modelo de Mohr Coulomb con un modelo elastoplástico de superficies anidadas. Se estudia el efecto de la variación de las propiedades del suelo en profundidad y de las distintas formas de aplicar la aceleración de la gravedad en el asentamiento de la plataforma. Finalmente se compara con resultados experimentales.

Referências

ARN, Transporte de Materiales Radiactivos - Norma AR10.16.1 Revisión 3, 2016.

Arefi, M.J., Cubrinovski M. and Bradley, B.A. A model for nonlinear total stress analysis with consistent stiffness and damping variation, 15 WCEE Lisboa 2012.

Cadot, N., Bourasseau, N., Abas Mohamed, M., Louis, B., Graff, G., Ledroit, F.; Gauthier, F. and Le Bars, I. Full numerical approach to demonstrate compliance with safety standards.

Patram 2022. 20th Int. Symp. Packaging and Transportation of Radioactive Materials, 2023.

Darendeli, M.B. Development of a new family of normalized modulus and material damping curves. PhD Thesis, The University of Texas at Austin, USA, 2001.

Fiengo Pérez, F., Luccioni, B., Vivas, J.C., Isla, F. and Sfer, D. High strength fiber reinforced beams under impact load. Int J Impact Eng, 159:104039, 2022. https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2021.104039

Gaiazov, A.Z., Gaiazov, O.Z., Kozlov, V.Y., Pavlov, S.V. and Samsonov, A.A. Calculation and experimental studies for the spent nuclear fuel shipping cask sealing assembly. Nuclear Energy and Technology, 9(3): 183–187, 2023. http://doi.org/10.3897/nucet.9.113520

Hao, Y., Li, Y., Lin, M., Wu, B., Ma, T., Wang, H., Liu B. and Wang J. Containment integrity and sealing assessment for htr-pm600 fresh fuel transport package under impact loading, Front Energy Res, 10:914090, 2022. https://doi.org/10.3389/fenrg.2022.914090

Ivanco, V., Orecný, M., Hunady, R., and Kalina, M. Simulation of 9 m Drop Test of the Cask for Transport of Radioactive Material. Amer J of Mech Engng, 1(7): 198-203, 2013.

Jia, B., Rusinek, A., Pesci, R., Bernier, R., Bahi, S., and Bendarma, A. ,Wood, P. Simple shear behavior and constitutive modeling of 304 stainless steel over a wide range of strain rates and temperatures, Int J of Impact Eng, 154:103896, 2021. https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2021.103896

Kim, H-T., Seo, J-M., Seo, K-W., Yoon, S-H., Kim, Y-J. and Oh, C Y. Effect of material hardening model for canister on finite element cask drop simulation for strain-based acceptance evaluation. Nuclear Engng and Tech, 54:1098e1108, 2022. https://doi.org/10.1016/j.net.2021.09.006

Lan, T., Dong, J. and Sheng, F. Experimental and numerical investigation of scale model used in the development of a spent nuclear fuel transport cask. J Vib Control,0: 1-13, 2024. https://doi.org/10.1177/107754632412376

Li, X-X., Wang, C. and Sato, J. Framework for dynamic analysis of radioactive material transport packages under accident drop conditions. Nuclear Eng Des, 360: 110480, 2020. https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2019.110480

Li, Z.C., Yang, Y.H., Dong, Z.F., Huang, T. and Wu H. Safety assessment of nuclear fuel reprocessing plant under the free drop impact of spent fuel cask and fuel assembly part I: Large-scale model test and finite element model validation. Nuclear Eng & Tech 53:2682e2695, 2021. https://doi.org/10.1016/j.net.2021.02.004

Lim, J., Yang, Y.Y., Lee, J-Ch. Numerical estimation of errors in drop angle during drop tests of IPType metallic transport containers for radioactive materials. Nuclear Eng &Tech, 53:1878e1886, 2021. https://doi.org/10.1016/j.net.2020.12.022

Rotili, C., Beltramo, G., Chimenti, M., Isla, F., Luccioni, B. Simulación de ensayos de impacto por caída libre de un modelo simplificado de un bulto de transporte de CO-60. Mecánica Computacional, XL: 619-628, 2023.

Saito, Y., Kishimoto, J., Matsuoka, T., Tamaki, H., and Kitada, A. Containment integrity evaluation of MSF-type cask for interim storage and transport of PWR spent fuel. Int J Press Vessel Pip. 117-118: 33e41, 2014. https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2013.10.007

Wu, T-Y., Lee, H-Y. and Kang, L-C. Dynamic response analysis of a spent-fuel dry storage cask under vertical, drop accident. Annals Nuclear Ener, 42: 18–29, 2012. https://doi.org/10.1016/j.anucene.2011.12.016

Yoo, Y., Kim, J., Park, J. and Kim H. Development of nuclear fuel assembly finite element model for mechanical. Nuclear Eng Des, 413:112523, 2023. https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2023.112523

Publicado

2025-12-03

Edição

Seção

Artigos completos da conferência MECOM 2025

Artigos mais lidos pelo mesmo(s) autor(es)