Инженеры СПбПУ нашли способ сократить затраты на возведение АЭС за счет точных расчетов

Строительство атомных электростанций может стать значительно дешевле без потери надежности. Инженеры Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого разрабатывают методики точного расчета конструкций, которые позволяют отказаться от избыточных запасов прочности.

Безопасность атомной энергетики всегда обеспечивалась «перестраховкой» — инженеры закладывали в проекты значительные коэффициенты запаса, чтобы гарантировать работу станции в любых условиях. Это касалось толщины оболочек, максимальных нагрузок и диапазонов эксплуатации. Консервативный подход делал АЭС сверхнадежными, но и сверхдорогими.

Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) предлагают перейти от упрощенных математических моделей к современным методам конечно-элементного анализа. Эти алгоритмы позволяют точно и эффективно описывать сложные мультифизические процессы, происходящие при работе станции, и рассчитывать конструкции с гораздо большей точностью, избегая лишних запасов.

Особое внимание исследователи уделили сейсмостойкости. Ключевая задача — корректно описать взаимодействие грунтового основания и массивного сооружения. Разработчики применили метод синтеза динамических подструктур. Он позволяет свернуть масштабную расчетную модель (десятки и сотни тысяч элементов) в один «суперэлемент», который полностью сохраняет поведение исходной системы. Это многократно повышает вычислительную эффективность.