<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Trudy NGTU im. R.E. Alekseeva</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Trudy NGTU im. R.E. Alekseeva</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">1816-210X</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">Nizhny Novgorod State Technical University n.a. R.E. Alekseev</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">702235</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.46960/1816-210X_2025_2_59</article-id><article-id pub-id-type="edn">HIZZNZ</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>NUCLEAR POWER AND ATOMIC POWER ENGINEERING</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Ядерная энергетика и атомное машиностроение</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Development of a methodology to justify strength and integrity of containers for spent nuclear fuel storage and transportation</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Разработка методологии для обоснования прочности и целостности контейнеров хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0001-2801-1102</contrib-id><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Lapshin</surname><given-names>D. A.</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Лапшин</surname><given-names>Д. А.</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><email>lapshin_da@okbm.nnov.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">I.I. Afrikantov OKB Mechanical Engineering</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">АО «ОКБМ Африкантов»</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2025-06-21" publication-format="electronic"><day>21</day><month>06</month><year>2025</year></pub-date><issue>2</issue><issue-title xml:lang="en"/><issue-title xml:lang="ru"/><fpage>59</fpage><lpage>76</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2026-02-05"><day>05</day><month>02</month><year>2026</year></date><date date-type="accepted" iso-8601-date="2026-02-05"><day>05</day><month>02</month><year>2026</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2025, Lapshin D.A.</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2025, Лапшин Д.А.</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Lapshin D.A.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Лапшин Д.А.</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/"/><license><ali:license_ref xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0</ali:license_ref></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.eco-vector.com/1816-210X/article/view/702235">https://journals.eco-vector.com/1816-210X/article/view/702235</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>The article presents the stress-strain state analysis of a container for a spent nuclear fuel storage and transportation under high-intensity dynamic impacts using the developed methodology. Justified full-scale finite element models considering all geometric features of the designed equipment are developed for the implementation of this methodology. The dynamic characteristics of the structural materials used in the container design are investigated and the mathematical models of these materials behavior were verified based on these results taking into account different temperatures and strain rates. Scenarios of boundary conditions are developed with introducing complex man-caused mechanical impacts that meet all the regulatory documents´ requirements. The distinguished feature of such boundary conditions is that the deformed structure caused by one of the realized hypothetical events is transferred to the subsequent event as an initial one to further analyze a number of impacts that may occur during the entire operational period of this product.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Представлен анализ напряженно-деформированного состояния контейнера для транспортировки и хранения отработавшего ядерного топлива при динамических воздействиях высокой интенсивности по разработанной методологии, для реализации которой были решены задачи, связанные с созданием обоснованных полномасштабных расчетных конечно-элементных моделей с отработкой всех геометрических особенностей проектируемого оборудования. Далее были исследованы динамические характеристики конструкционных материалов контейнера, на их основе верифицированы математические модели поведения этих материалов с учетом различных температур и скоростей деформирования. Разработаны сценарии граничных условий с реализацией в них комплексных механических воздействий техногенного характера, отвечающих всем требованиям нормативных документов. Особенность таких граничных условий заключается в том, что деформированная конструкция в результате одного из реализованных гипотетических событий передается как исходная в последующее событие для анализа целого ряда воздействий, которые могут происходить в течение всего эксплуатационного периода данного изделия.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>nuclear fuel transportation</kwd><kwd>digital twins</kwd><kwd>high intensity dynamic impacts</kwd><kwd>integrated approach</kwd><kwd>verification</kwd><kwd>balanced fuel cycle</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>транспортировка ядерного топлива</kwd><kwd>цифровые двойники</kwd><kwd>динамические воздействия высокой интенсивности</kwd><kwd>комплексный подход</kwd><kwd>верификация</kwd><kwd>сбалансированный топливный цикл</kwd></kwd-group><funding-group/></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><mixed-citation>Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор), «Правила безопасности при транспортировании радиоактивных материалов» НП 053-16, Москва, 2016 год.</mixed-citation></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation>МАГАТЭ, «Правила безопасной перевозки радиоактивных материалов», SSR-6 (Rev.1), МАГАТЭ, Вена, 2018 год.</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation>Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору, «Общие положения обеспечения безопасности атомных станций», НП-001-15.</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><mixed-citation>Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору, «Общие положения обеспечения безопасности объектов ядерного топливного цикла», НП 016-05.</mixed-citation></ref><ref id="B5"><label>5.</label><mixed-citation>Гусаков-Станюкович, И.В. Развитие контейнеров для отработавшего ядерного топлива энергетических реакторов типа ВВЭР с 2016 года и на горизонте до 2035 года / И.В. Гусаков-Станюкович, С.В. Комаров, М.Е. Буду // Научно-деловой портал «Атомная энергия 2.0», 2024 г.</mixed-citation></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>Баженов, В.Г. Конечно-элементный анализ высокоскоростного удара о преграду транспортного упаковочного комплекта / В.Г. Баженов, А.И. Кибец, Ю.И. Кибец, П.В. Лаптев, А.А. Рябов, В.И. Романов, Г.И. Сотсков // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2004. № 2. C. 118-125.</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>Рябов, А.А. Компьютерное моделирование поведения системы демпфирования защитного контейнера при его падениях / А.А. Рябов, В.И. Романов, Г.И. Сотсков, С.Г. Скурихин, А.И. Барченков, А.И. Моренко // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. Серия: Механика. 2000. № 2. С. 98-102.</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>LS-DYNA 960 Keyword User’s Manual. Livermore Software Technology Corporation. 2001.</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>Программный комплекс ANSYS. Аттестационный паспорт программного средства №327 от 23.07.2024 г.</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>Надаи, А. Пластичность и разрушение твердых тел / А. Надаи. ‒ М, Издательство иностранной литературы, 1954.</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><mixed-citation>Кольский, Г. Исследование механических свойств материалов при больших скоростях нагружения // Механика. 1950. № 4. С. 108-119.</mixed-citation></ref><ref id="B12"><label>12.</label><mixed-citation>Брагов, А.М. Особенности построения диаграмм деформирования методом Кольского / А.М. Брагов, А.К. Ломунов // Прикладные проблемы прочности и пластичности. Статика и динамика деформируемых систем: Всесоюз. межвуз. сб. Горьк. ун-т. 1984. С. 125-137.</mixed-citation></ref><ref id="B13"><label>13.</label><mixed-citation>Bragov A.M., Lomunov A.K. Methodological aspects of studying dynamic material properties using the Kolsky method. Int. J. of Impact Engineering, 1995. 16(2), pр. 321-330.</mixed-citation></ref><ref id="B14"><label>14.</label><mixed-citation>Nicholas T. Tensile testing of materials at high rates of strain. Exp. Mech. 1981. Vol. 21. № 5. Pр. 177-195.</mixed-citation></ref><ref id="B15"><label>15.</label><mixed-citation>Константинов, А.Ю. Экспериментально-расчетное исследование поведения конструкционных материалов под действием динамических нагрузок: Дисс... канд. техн. наук. – Нижний Новгород, 2007.</mixed-citation></ref><ref id="B16"><label>16.</label><mixed-citation>Лапшин, Д.А. Экспериментально – расчетное исследование процессов упругопластического деформирования внутриобъектовых транспортных контейнеров типа БН в авариях с падением: Дисс…канд. техн. наук – Н. Новгород, 2015.</mixed-citation></ref><ref id="B17"><label>17.</label><mixed-citation>Cowper, G.R. and P.S. Symonds, “Strain Hardening and Strain Rate Effects in the Impact Loading of Cantilever Beams”, Brown University, Applied Mathematics Report, 1958.</mixed-citation></ref><ref id="B18"><label>18.</label><mixed-citation>Национальный стандарт Российской Федерации, Устройства внутрикорпусные водо-водяного энергетического реактора, Расчет на прочность на стадии проектирования, ГОСТ Р 59429-2021.</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
