博碩士論文 108322029 詳細資訊




以作者查詢圖書館館藏 以作者查詢臺灣博碩士 以作者查詢全國書目 勘誤回報 、線上人數:38 、訪客IP:3.133.122.68
姓名 石哲愷(Che-Kai Shih)  查詢紙本館藏   畢業系所 土木工程學系
論文名稱 用過核子燃料最終處置場之遠場熱傳導分析及不同環境外因下的地震數值模擬分析
相關論文
★ 高強度鋼筋加勁之超高性能纖維混凝土懸臂梁於反覆載重作用下之撓曲行為★ 耦合結構牆受近斷層地震作用之行為
★ 高爐石高韌性纖維混凝土(ECC)之開發與自癒合研究★ 混凝土修補試體之有限元素分析
★ 黏土層中併行潛盾隧道互制現象之有限元素分析★ 降水引致單樁基礎行為之有限元素分析
★ 斷裂式有限元素法之網格策略與向量化/平行化加速運算★ 潛盾隧道開挖沉陷之有限元素分析
★ 降水引致單椿基礎負摩擦力行為之有限元素分析★ 緩衝材料熱傳導性質與放射性廢料處置場溫度效應
★ 黏土層中潛盾隧道開挖沉陷之有限元素分析★ 柔性鋪面之績效評估與非均佈荷重效應
★ 用過核廢料深層地下處置設計之研究★ 潛盾隧道開挖沉陷與襯砌行為之有限元素分析
★ 核廢料地下處置之熱傳導及初步熱應變分析★ 柔性鋪面承載之非線性分析
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [相關文章]   [文章引用]   [完整記錄]   [館藏目錄]   [檢視]  [下載]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
  3. 請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。

摘要(中) 用過核子燃料擁有大量的衰變熱與放射性特性,國際間認為有效的處置方式為深層地質處置,可以有效阻絕有害物質的傳遞。為了兼顧深層地質處置場的經濟與安全,事先的分析極為重要。因此本研究分析兩個層面的問題,其一為遠場的熱傳導問題,其二為不同環境下的地震的位移。
在遠場熱傳導的問題中,衰變熱的高溫可能使處置孔內容材料發生變質,導致材料無法發揮隔絕的效果,因此本文觀察遠場處置場的溫度分佈行為,分析Layout D2設計下的衰變熱,探討整體隨時間的溫度分佈趨勢,並與SKB的結果進行驗證,後續在近一步考慮處置罐的數量,進行參數分析。在地震的位移的分析中,當裂縫與處置孔相交時,處置孔將無法使用,而且衰變熱的高溫可能使深層地質的應力改變,進而擴展裂縫的生成,其結果將與SKB的研究進行驗證。此外,本研究分析不同環境外因大小下,對於裂縫的位移擴展影響。全文的結果主要圍繞在溫度分佈的時間歷時以及位移大小,並使用有限元素程式ABAQUS進行分析與模擬。
摘要(英) Spent fuel has a large amount of decay heat and radioactive properties. The internationally recognized effective disposal method is deep geological disposal, which can effectively prevent the transmission of harmful substances.
In order to take into account the economy and security of deep geological disposal sites, prior analysis is extremely important. Therefore, this study analyzes two levels of problems, one is the global heat conduction problem, and the other is the rupture displacement of the earthquake in different environments.
In the problem of global thermal conductivity, the high temperature of decay rate may deteriorate the material in the disposal hole, resulting in the material being unable to exert the insulation effect. Therefore, this study observes the temperature distribution behavior of the global set, analyzes the decay rate under the design of Layout D2, and discusses the overall The temperature distribution trend over time is verified with the results of SKB, and the number of disposal canisters is considered in the next step for parameter analysis.
In the analysis of earthquake rupture displacement, when the rupture displacement intersects with the disposal hole, the disposal hole will be unusable, and the high temperature of decay rate may change the stress of deep geology, and then expand the generation of rupture. The result will be in line with the research of SKB. authenticating. In addition, this study analyzes the influence of different environmental external factors on the displacement and propagation of cracks. The results of the full text are mainly centered on the time duration of the temperature distribution and the size of the rupture displacement, and the finite element program ABAQUS is used for analysis and simulation.
關鍵字(中) ★ 用過核子燃料
★ 深層地質處置場
★ 遠場熱傳導
★ 破裂帶
★ 地震位移
關鍵字(英)
論文目次 摘要 i
Abstact ii
目錄 v
圖目錄 x
表目錄 xiii
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究動機與目的 2
1-3 研究主題與方法 2
1-4 論文內容 3
第二章 文獻回顧 4
2-1 用過核子燃料與最終處置場概念 4
2-2 我國最終處置計畫現況 5
2-3 LayoutD2處置場設計文獻研析 7
2-3-1 場址調查 9
2-3-2 初始場址調查 10
2-3-3 完整場址調查 10
2-3-4 處置設計過程 11
2-3-5 設計步驟 11
2-3-6 LayoutD2的熱傳導文獻研析 12
2-3-7 Layout D2的熱應力文獻研析 13
2-4 瑞典Forsmark處置場的地質概況與地震效應 15
2-5 熱環境下的地震效應文獻研析 16
第三章 理論與數值分析方法 17
3-1 前言 17
3-2 熱傳導 17
3-3 熱對流 23
3-4 有效應力理論 24
3-5 廣義虎克定律 26
3-6 有限元素理論 27
第四章 LayoutD2設計之遠場熱傳導分析 29
4-1 前言 29
4-2 遠場熱傳導驗證 30
4-2-1 熱傳導分析介紹 30
4-2-2 熱衰變函數設置 31
4-2-3 模型幾何配置 35
4-2-4 使用元素 37
4-2-5 材料參數介紹 39
4-2-6 初始條件與邊界條件 40
4-2-7 案例結果驗證觀察 41
4-3 處置數量分析 47
4-3-1 處置罐數量分析之案例介紹 47
4-3-2 處置罐數量分析結果 49
第五章 熱環境下地震效應 51
5-1 前言 51
5-2 Forsmark處置場破裂帶 51
5-3 地震的設置 53
5-4 熱環境下的地震效應介紹 53
5-4-1 材料參數設置 55
5-4-2 模型幾何配置 56
5-4-3 初始條件設置 57
5-4-4 邊界條件設置 59
5-4-5 案例介紹 61
5-4-6 熱環境下的地震效應結果觀察 62
5-5 最大熱環境下的地震效應介紹 68
5-5-1 最大熱環境下的地震效應之案例介紹 68
5-5-2 最大熱環境下的地震效應分析結果 68
第六章 不同環境外因下的地震效應 70
6-1 前言 70
6-2 冰川期環境下的地震效應驗證 71
6-2-1 材料參數設置 71
6-2-2 幾何模型配置 72
6-2-3 初始條件設置 72
6-2-4 邊界條件設置 74
6-2-5 冰川環境下的地震效應結果觀察 74
6-3 環境外因大小分析 78
6-3-1 環境外因大小案例介紹 78
6-3-2 環境外因大小案例分析結果觀察 79
第七章 結論與建議 82
7-1 各章結論 82
7-1-1 熱傳導分析結果整理 82
7-1-2 熱環境下地震效應結果整理 84
7-1-3 不同環境外因下的地震效應結果整理 84
7-2 建議 86
參考資料 87
參考文獻 [1] 行政院原子能委員會:https://www.aec.gov.tw/
[2] 台灣電力公司,「用過核子燃料最終處置計畫。潛在處置母岩特性調查與評估階段。我國用過核子燃料最終處置技術。可行性評估報告」。SNFD2017報告。
[3] 徐宇儁,「用過核子燃料最終處置場之處置罐剪力分析及熱誘發地震分析」,民國一百零九年六月。
[4] 廖久智,「裂縫對用過核子燃料地下處置場之熱應力與地下水影響分析」,民國九十一年六月。
[5] 施國欽,「大地工程學(一)土壤力學篇」
[6] 潘以文,「極深覆岩隧道周圍岩盤之溫度與熱應力場,岩盤工程研討會」,2000。
[7] ABAQUS 6.12 Documentation.
[8] Andrews D J. “Rupture models with dynamically determined breakdown diaplacement. Bulletin of the Seismological Society of America 94”. 769-775, 2004.
[9] Börgesson L, Hernelind J, “Earthquake induced rock shear through a deposition hole. Influence of shear plane inclination and location as well as buffer properties on the damage caused to the canister”. SKB TR-06-43, Svensk Kärnbränslehantering AB. 2006.
[10] Falth B, Hokmark H, Lund B. “Simulation of co-seismic secondary fracture displacements for different earthquake rupture scenarios at the proposed nuclear waste repository site in Forsmark.International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 84”. 142–158. 2016.
[11] Harald Hökmark, Margareta Lönnqvist, Ola Kristensson, Clay Technology AB, “Strategy for thermal dimensioning of the final repository for spent nuclear fuel”. R-09-04, December 2009.
[12] MIT, abaqus-docs.mit.edu/2017/English/SIMACAEKEYRefMap/simakey-r-geostatic.htm.
[13] Svensk Karnbranslehantering AB, “Site engineering report Forsmark- Guidelines for underground design Step D2”. R-08-83, November 2009
[14] Svensk Kärnbränslehantering AB, “Underground design Forsmark Layout D2”. R-08-116, July 2009.
[15] Harald Hökmark, Margareta Lönnqvist, Billy Fälth Clay Technology AB. “THM-issues in repository rock. Thermal, mechanical, thermo-mechanical and hydro-mechanical evolution of the rock at the Forsmark and Laxemar sites”. TR-10-23, May 2010.
[16] Harald Hökmark, Billy Fälth, “Margareta Lönnqvist Clay Technology AB. Earthquake simulations performed to assess the long-term safety of a KBS-3 repository – Overview and evaluation of results produced”. TR-19-19, September 2019.
[17] Lund B, Schmidt P, Hieronymus C, “Stress evolution and fault stability during the Weichselian glacial cycle”. SKB TR-09-15, Svensk Karnbranslehantering AB. 2009.
[18] Selvadurai, A.P.S, and Nguyen T.S., “Scoping analyses of the coupled thermal-hydrological-mechanical behaviour of the rock mass around a nuclear fuel waste repository”Engineering Geology”. Vol. 47,pp.379-400, 1996.
[19] SOLIDWORKS說明「熱對流係數」: http://help.solidworks.com/2015/Chinese/SolidWorks/Cworks/c_Convection_Heat_Coefficient.htm.
[20] Stephansson O, Savilahti T, Bjarnason B. “Rock mechanics of the deep borehole at Gravberg,Sweden”. In Fourmaintraux D, Maury V (eds). Rock at great depth, Vol. 2: proceedings of ISRM International Symposium, Pau, France, Rotterdam: Balkema”. 863–870. 30 August – 2 September 1989.
[21] Svensk Kärnbränslehantering AB. “Data report for the safety assessment SR-Site”. TR-10-52. December 2010.
[22] Zong-Xian Zhang, “Rock Fracture and Blasting”, 2016.
指導教授 張瑞宏(Jui-Hung Chang) 審核日期 2021-7-29
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明