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

Material Elastisches Verhalten Viskoplastisches Verhalten
Behältermaterial,
Moderatorplatte,
Moderatorzone,
Abfall
Steinsalz z3
/BGR 03b/
Elastizitätsmodul E [GPa]
Querkontraktionszahl ν [-]
c E = η 0 − 1
ln E CS,0
η 0 E CS,f
E CS,0 : Anfangs-E-Modul
E CS,o = 1 MPa
η : aktuelle Porosität
η 0 : Anfangsporosität
η 0 = 0,35
υ CS = 0,27
E Ca = 150 GPa.
υ Ca = 0,25
E RS = 25 GPa.
υ RS = 0,27
B 3 = 0,833 1⁄
MPa
B 4 = 18,2 ∙ 10 −3 1⁄
MPa 2
ε̇ ̂CS
vpl = (1 − η)Ae − Q RT σ n
σ
–
ε̇ vpl
RS,z3 = V K Ae − Q RT σ n
σ
mit
A : Strukturfaktoren
A = 0,18 1/d
Q : Aktivierungsenergien
Q = 54 kJ/mol
ε̇ vpl SF = Ae − Q RT σ n
σ + C σ m
σ
Kaliflöz Staßfurt
/BGR 03b/
Hauptanhydrit
Salzgrus, trocken
/WIE 12/
Behältermaterial,
Moderatorplatte,
Moderatorzone,
Abfall
E SF = 16 GPa.
υ SF = 0,27
E HA = 30 GPa.
υ HA = 0,23
E CS (η) = E CS,f e −c E 1−η 0
mit
E CS,f : E-Modul bei vollständiger
Kompaktion
E CS,f = E RS
c E : Materialparameter
c E = η 0 − 1
ln E CS,0
η 0 E CS,f
E CS,0 : Anfangs-E-Modul
E CS,o = 1 MPa
η : aktuelle Porosität
η 0 : Anfangsporosität
η 0 = 0,35
υ CS = 0,27
E Ca = 150 GPa.
υ Ca = 0,25
η
mit
C : Strukturfaktoren
C = 1,976 ∙ 10 −7 1/d
m : Spannungsexponent
m = 2
vpl
ε̇0,CS
–
= A 0 e − Q RT eB 2ρ
ρ
1 − e−(B 3+B 4 σ 0 )σ 0
mit
A 0 : Strukturfaktoren
A 0 = 1,909 ∙ 10 13 1/d
B 2..4 : Materialparameter
B 2 = −19,5 ∙ 10 3 m 3 ⁄ kg
B 3 = 0,833 1⁄
MPa
B 4 = 18,2 ∙ 10 −3 1⁄
MPa 2
ε̇ ̂CS
vpl = (1 − η)Ae − Q RT σ n
σ
–
260