Endlagerauslegung und -optimierung, Bericht zum ... - PTKA - KIT

Material
Dichte
Wärmeleitfähigkeit λ
Massespez. Wärmekapazität
c p
[kg/m3]
[W/(kg⋅K)]
[J/(kg⋅K)]
Var. Vereinfachtes
Modell (POLLUX ® -
Behälter und Moderator)
7.000 λ CM = 29
W
kg ∙ K
c p,CM = 515
J
kg ∙ K
B.3 Stoffgleichungen und Materialparameter des mechanischen Materialverhaltens
Die in den Berechnungen zu berücksichtigenden Materialien sind das Hauptsalz
z2HS1 bis z2HS3, das Kaliflöz Staßfurt z2SF, der Hauptanhydrit z3HA sowie als homogenisierter
Bereich die weiteren Einheiten der Zechsteinfolge z3 und der Zechsteinfolge
z4. Das Deckgebirge wird ebenso nur als ein gemeinsamer homogener Bereich
betrachtet. Zusätzlich zu diesen Gesteinen sind der Abfall, das Behältermaterial, eine
Moderatorplatte im Kopf- bzw. Fußbereich sowie eine Moderatorzone in radialer Richtung
und Salzgrus als Verfüllmaterial der Strecke zu berücksichtigen.
Die theoretischen Grundlagen zur Beschreibung des mechanischen Verhaltens werden
in /ITA 06/ beschrieben. Der Ansatzpunkt für das in diesem Kapitel enthaltene Materialverhalten
ist die additive Zerlegung der Rate des Verzerrungstensors.
ε̇(T, σ, σ 0 , η) = ε̇el(η) + ε̇vpl(T, σ, σ 0 , η) + ε̇th(T)
(B.3)
mit
ε̇(T, σ, σ 0 , η):
ε̇el (η):
ε̇vpl (T, σ, σ 0, η):
ε̇th (T):
T:
σ:
σ 0 :
η:
Rate des totalen Verzerrungstensors
Rate des elastischen Anteils des Verzerrungstensors
Rate des viskoplastischen Anteils des Verzerrungstensors
Rate des thermischen Anteils des Verzerrungstensors
Temperatur
von Mises-Vergleichsspannung
mittlere Spannung
Porosität
Das Materialverhalten wird als schädigungsfrei, bereichsweise homogen und isotrop
beschrieben. Eine mögliche thermo-mechanisch induzierte Schädigung (Rissbildung)
wirkt sich im Rahmen der hier behandelten Fragestellung nicht aus; Art und Umfang
von Schädigungen werden im Rahmen der Integritätsanalyse in AP 9 des Vorhabens
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