AbstractIn order to study the boundary conditions for the occurrence of ratcheting, a testing rig was erected. In this rig, small-scale mock-ups of the first wall were tested under mechanical conditions similar to those expected during disruptions. These mock-ups were made of stainless steel AISI 316. They were heated on the surface and water cooled from inside. Disruption forces were simulated by a high-speed hydraulic bending system by impact loads. The mock-ups were heated by a high-frequency generator and cooled by water through two cooling channels.In addition to the experimental work, simplified analytical analysis and numerical calculations were carried out using the finite element program abaques. In these calculations, the temperature and stress fields in the mock-ups were investigated and the influence of the different constitutive equations was studied.The experimental results confirm the ratcheting behaviour predicted by the calculations. It has been demonstrated that the ratcheting behaviour for constant mechanical and cyclic thermal loads is much stronger than in the case when both loads are cyclic in nature.
抽象 ラチェッティングの発生に関する境界条件を研究するため、試験装置を構築した。この装置では、第一壁の小型モックアップを、ディスラプション時に予想される機械的条件に類似した条件下で試験した。これらのモックアップは、AISI 316ステンレス鋼で製作された。それらは表面から加熱され、内部から水冷された。ディスラプション力は、高速油圧衝撃システムによる衝撃荷重によってシミュレートされた。モックアップは高周波発電機によって加熱され、2つの冷却チャネルを通じて水冷された。実験作業に加えて、有限要素プログラムabaqusを用いた簡易解析的計算および数値計算を実施した。これらの計算では、モックアップ内の温度場と応力場を調査し、異なる構成方程式の影響を検討した。実験結果は、計算によって予測されたラチェッティング挙動を確認するものであった。一定の機械的荷重と周期的熱荷重の組み合わせによるラチェッティング挙動は、両方の荷重が周期的である場合よりもはるかに顕著であることが実証された。