Preskoči na glavno vsebino

Mehanika konstrukcij v jedrski tehniki

2024/2025
Program:
Magistrski študijski program 2. stopnje Jedrska tehnika
Letnik:
1. in 2. letnik
Semester:
prvi
Vrsta:
izbirni
ECTS:
6
Jezik:
slovenski, angleški
Nosilec predmeta:
Ure na teden – 1. semester:
Predavanja
2
Seminar
1
Vaje
1
Laboratorij
0
Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti

Vpis v letnik. Poznavanje snovi predmeta Reaktorska tehnika in energetika.
Opravljeni kolokviji ali pisni izpit je pogoj za opravljanje ustnega izpita.

Vsebina

Projektiranje (jeklenih) tlačnih posod in cevovodov:
Razvrščanje v varnostne razrede
Obremenitve in obremenitveni primeri
Dovoljene obremenitve
Analize napetosti in nosilnosti v elastičnem in elasto-plastičnem področju
Numerično modeliranje

Življenjska doba in staranje:
Utrujanje materiala zaradi cikličnih obremenitev
Staranje zaradi vplivov sevanja
Staranje zaradi vplivov agresivnega okolja

Verjetnostni prijemi in zanesljivost:
Verjetnost porušitve
Metode ocenjevanja verjetnosti porušitve
Občutljivost verjetnosti porušitve na raztrose vhodnih podatkov

Temeljni literatura in viri

Robert Chuse, Bruce E. Carson, sr., Pressure Vessels, 7th ed., McGraw-Hill, 1993.
Paul R. Smith, Piping and Pipe Support Systems, McGraw-Hill, 1987.
Vikram N. Shah, Phillip E. MacDonald, Aging and Life Extension of Major Light Water Reactor Components, Elsevier 1993.
H.O.Madsen, S.Krenk, N.C.Lind, Methods of Structural Safety, Prentice-Hall 1986.

Cilji in kompetence

Razumeti osnove mehanike konstrukcij za uporabo pri projektiranju in dimenzioniranju za varnost pomembnih komponent jedrskih elektrarn s poudarkom na tlačnih posodah in cevovodih.
Pri računskem primeru se slušatelj spozna tudi s projektnimi predpisi in sodobnimi numeričnimi orodji za analize napetostno-deformacijskih stanj v komponentah.

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje:
Poznati osnove standardov za projektiranje ter osnovne principe numeričnih orodij za analize.
Razumeti osnove mehanike konstrukcij in procesov, ki omejujejo življenjsko dobo komponent.

Uporaba:
Pridobljeno znanje naj omogoči samostojno projektiranje enostavnih tlačnih posod ali cevovodov.

Refleksija:
Vloga mehanizmov staranja pri odločitvah o popravilih/zamenjavah komponent. Priložnosti za nadaljnji razvoj numeričnih orodij.

Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet:
Spretnosti uporabe domače in tuje literature in drugih virov, zbiranja in interpretiranja podatkov, uporaba numeričnih orodij, poročanje (ustno in pisno). Pridobljeno znanje je povezano s predmeti prenos toplote, lomna mehanika, varnost in zanesljivost jedrskih naprav.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja, računske vaje, seminarsko delo, domače naloge, posvetovanja. Del vsebin bo podan v obliki e-pouka, učenja na daljavo in z vključevanjem v aktualne znanstveno-raziskovalne projekte.

Načini ocenjevanja

Pisni izpit
Ustni izpit
(ocene: 5 (negativno), 6-10 (pozitivno), ob upoštevanju Statuta UL)

Reference nosilca
  1. KOVAČ, Marko, CIZELJ, Leon. Modeling elasto-plastic behavior of polycrystalline grain structure of steels at mesoscopic level. Nucl. Eng. Des.. [Print ed.], 2005, vol. 235, str. 1939-1950.
  2. CIZELJ, Leon, KONČAR, Boštjan, LESKOVAR, Matjaž. Vulnerability of a partially flooded PWR reactor cavity to a steam explosion. Nucl. Eng. Des.. [Print ed.], 2006, vol. 236, no. 10, str. 1617-1627.
  3. SIMONOVSKI, Igor, NILSSON, Karl-Fredrik, CIZELJ, Leon. The influence of crystallographic orientation on crack tip displacements of microstructurally small, kinked crack crossing the grain boundary. Comput. mater. sci.. [Print ed.], 2007, vol. 39, no. 4, str. 817-828.