PROJETO CONCEITUAL DO FERRAMENTAL PARA CONFORMAÇÃO DA TALA DE UMA DAS GRADES ESPAÇADORAS DO ELEMENTO COMBUSTÍVEL DE UM REATOR NUCLEAR
Rodolfo Silva Oliveira1; Antônio José Oliveira Cabral1; Adauto Martins Assis1; Felipe Louzada Vial1
1 Universidade Federal Fluminense
doi:10.20906/CPS/CON-2016-0770
Resumo
A geração de energia elétrica na usina nuclear é realizada a partir do calor gerado na fissão atômica no interior do reator. O núcleo do reator, onde se processa a reação, é formado por elementos combustíveis onde um dos seus principais componentes são as grades espaçadoras confeccionada em Inconel (liga de Níquel). Estas têm como principais funções ancorar as varetas combustíveis e os tubos guias além de dar rigidez ao elemento combustível. Devido a importância das grades espaçadoras, este trabalho consiste da aplicação dos conceitos de projeto mecânico no processo de estampagem das talas que dão origem às grades do reator nuclear da eletronuclear, no intuito de nacionalizar esta tecnologia que hoje é totalmente importada. Na realização dos estudos, inicialmente, foram feitos ensaios para caracterização do comportamento mecânico da liga de Inconel, onde utilizou-se como modelo constitutivo e modelo de Dano o modelo de Jonhson-Cook e, suas constantes foram obtidas através dos ensaios de tração realizados no material da grade. Em um primeiro momento obteve-se as geometrias das ferramentas de estampagem de forma a minimizar o efeito do retorno elástico da chapa. Após a estampagem analisou-se o processo de corte da chapa estampada para levantar as forças necessárias ao processo. A partir das forças desenvolvidas durante todo o processo de fabricação das talas da grade espaçadora desenvolveu-se o projeto conceitual das ferramentas de estampagem e corte, bem como, do estampo necessário para realização do processo. A partir da geometria obtida no projeto conceitual realizou-se simulações com os carregamentos gerados ao longo dos processos para validar as respectivas geometrias.
Palavras-chave: Projeto Mecânico; Simulação de Conformação; modelagem no Abaqus; Tecnologia Nuclear