Инженеры Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого внедряют передовые численные методы и подходы в процесс проектирования атомных электростанций, сообщили в пресс-службе СПбПУ.
"Их использование позволит существенно снизить затраты на строительство новых АЭС. Разработка ведется в партнерстве с АО "НИКИЭТ" и АО "Обуховский завод" при поддержке федеральной программы "Приоритет-2030", — сообщили в пресс-службе.
При проектировании атомных станций традиционно используются консервативные упрощенные математические модели и подходы, которые были разработаны в условиях недостаточного развития численных методов описания нелинейных физически связанных процессов. Это вынуждало вводить значительные коэффициенты запаса, например, при выборе толщин оболочек, расчете максимальных нагрузок и диапазонов условий эксплуатации и т.д.
Инженеры СПбПУ развивают и внедряют в процесс проектирования АЭС передовые численные методы и подходы на основе современных программ конечно-элементного анализа, что позволяет точно и эффективно с вычислительной точки зрения описывать сложные мультифизические процессы, протекающие при эксплуатации АЭС.
В частности, политехники разрабатывают методики оценки прочности элементов конструкций АЭС в условиях сейсмических и экстремальных воздействий. При таких расчетах особенно важно корректное описание взаимодействия грунтового основания и сооружения. Разработчики использовали метод синтеза динамических подструктур, который позволяет свернуть масштабную расчетную модель, состоящую из десятков и сотен тысяч элементов, до уровня одного "суперэлемента", полностью описывающего поведение исходной расчетной модели. Это значительно повышает вычислительную эффективность.
Благодаря детальному моделированию волновых процессов в грунте, удалось уточнить сейсмические нагрузки и выявить, что фактические нагрузки более чем в два раза ниже тех, что выявлены при использовании норм, заложенных в традиционном подходе к их расчету. Далее планируется осуществлять развитие и автоматизациюприменяемых подходов и их внедрение в отраслевые стандарты.
Фото: freepik
