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저자정보
저널정보
한국원자력학회 Nuclear Engineering and Technology Nuclear Engineering and Technology 제41권 제6호
발행연도
2009.1
수록면
821 - 830 (10page)

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In this paper, modal testing and finite element modeling results to identify the modal parameters of a nuclear fuel rod as well as its cladding tube are discussed. A vertically standing full-size cladding tube and a fuel rod with lead pellets were used in the modal testing. As excessive flow-induced vibration causes a failure in fuel rods, such as fretting wear, the vibration level of fuel rods should be low enough to prevent failure of these components. Because vibration amplitude can be estimated based on the modal parameters, the dynamic characteristics must be determined during the design process. Therefore, finite element models are developed based on the test results. The effect of a lumped mass attached to a cladding tube model was identified during the finite element model optimization process. Unlike a cladding tube model, the density of a fuel rod with pellets cannot be determined in a straightforward manner because pellets do not move in the same phase with the cladding tube motion. The density of a fuel rod with lead pellets was determined by comparing natural frequency ratio between the cladding tube and the rod. Thus, an improved fuel rod finite element model was developed based on the updated cladding tube model and an estimated fuel rod density considering the lead pellets. It is shown that the entire pellet mass does not contribute to the fuel rod dynamics; rather, they are only partially responsible for the fuel rod dynamic behavior.
#Fuel Assembly #Fuel Rod #Modal Testing #Finite Element Method #Vibration #Natural Frequency #Mode Shape

목차

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참고문헌 (12)

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A. Premount / 1982 / On the Vibrational Behavior of Pressurized Water Reactor Fuel Rods / Nuclear Technology 58 : 483 ~ 491 google schola D.T. Yamamoto / 2004 / Numerical simulation of Vortex-Induced Vibration on Flexible Cylinders / Journal of Fluids and Structures 19 : 467 ~ 489 google schola H.S. Kang / 2001 / Verification Test and Model Updating for a Nuclear Fuel Rod with Its Supporting Structure / Journal of the Korea Nuclear Society 33 (1) : 73 ~ 82 google schola J.E. Dennis / 1983 / Numerical Methods for Unconstrained Optimization and Nonlinear Equations / Prentice Hall google schola L.E. Kinsler / 1982 / Fundamentals of Acoustics / John Wiley & Sons google schola

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