Im Rahmen der sicherheitstechnischen Beurteilung von Behältern zum Transport von radioaktiven Stoffen werden unfallsimulierende Fallprüfungen durchgeführt. Die verkehrsrechtlichen Zulassungsanforderungen verlangen für den Nachweis der Widerstandsfähigkeit des Behälters gegen mechanische Auswirkungen eines Unfalls einen Fall aus 9 m Höhe auf ein unnachgiebiges Fundament und einen Fall aus 1 m Höhe auf einen Dorn. Die Fallorientierung des Behälters (Aufprallstelle am Behälter, Aufprallwinkel) ist dabei jeweils so zu wählen, daß dieser hinsichtlich der zu prüfenden Sicherheitskriterien (Dichtheit des Behälter-Deckel-Systems, Integrität des Behälterkörpers, Unterkritikalität der Beladung) den größtmöglichen Schaden (worst case) erleidet. In der Regel sind Fallorientierungen, die den jeweiligen worst case darstellen, der Horizontal-, der Vertikal-, der Kanten- und der Schrägfall. Beim Schrägfall liegt der Behälterschwerpunkt nicht senkrecht über der Aufprallstelle, so daß der Behälter nach dem Erst-Aufprall des einen Behälterendes in Rotation versetzt wird. Dies führt in der Regel zu einer höheren Aufprallgeschwindigkeit des anderen Behälterendes (Slap-Down-Effekt). Experimentelle Untersuchungen mit Variation des Aufprallwinkels sind enorm aufwendig. Um die Wirkung des Slap-Down-Effektes auf die strukturdynamische Belastung von Behältern zu untersuchen, wurden entsprechende numerische Berechnungen mit der FEM durchgeführt. In Anlehnung an den realen Behälter wurde mit vereinfachten Rechenmodellen der grundsätzliche Einfluß des Aufprallwinkels auf die Belastung des Behälterkörpers in entsprechenden Parameterstudien untersucht. Aus instrumentierten Fallprüfungen liegen diesbezügliche experimentelle Ergebnisse in Form von transienten Beschleunigungsmessungen vor, die mit den rechnerischen Resultaten in einem Gesamtzusammenhang gestellt werden. Aus den Erkenntnissen werden Schlußfolgerungen für die Planung von Fallprüfungen gezogen.
Untersuchung zur strukturdynamischen Wirkung des Schrägaufpralls von Behältern bei unfallsimulierenden Fallprüfungen - Experimetelle und rechnerische Ergebnisse
2001
7 Seiten, 9 Bilder
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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