TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Weber, Mike A1 - Kömmling, Anja A1 - Zencker, Uwe A1 - Wolff, Dietmar A1 - Völzke, Holger T1 - Performance of elastomer seals in transport and storage casks N2 - Elastomer seals are widely used as barrier seals in containers for low and intermediate level radioactive waste and for spent fuel transportation casks. In addition, they are also used for spent fuel storage and transportation casks (dual purpose casks (DPC)) as auxiliary seals to allow leakage rate measurements of metal barrier seals for demonstration of their proper assembling conditions. Depending on the area of use, the rubber materials have to demonstrate proper sealing performance with regard to mechanical, thermal, and environmental conditions as well as irradiation during the entire operation period. Concerning DPC, degradation effects should be limited in a way that, for example, effects from potentially released decomposition elements may not harm e.g. metal barrier seals. Leakage rate measurements should be possible also after long interim storage periods prior to subsequent transportation. Because of the complex requirements resulting from the various applications of containers for radioactive waste and spent nuclear fuel, BAM has initiated several test programmes for investigating the behaviour of elastomer seals. In this contribution the current status is described and first results are discussed. T2 - International conference on management of spent fuel from nuclear power reactors: An integrated approach to the back end of the fuel cycle CY - Vienna, Austria DA - 15.06.2015 KW - Ageing KW - Elastomer KW - Glass-rubber transition KW - Irradiation KW - Material model PY - 2015 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-33553 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Scheidemann, Robert A1 - Weber, Mike A1 - Völzke, Holger A1 - Kasparek, Eva Maria ED - Gomes, J.F.Silva ED - Meguid, S.A. T1 - Temperature dependendency of dynamically loaded polyurethane foam N2 - Polyurethane foam used as impact limiter material undergoes high plastic deformations, whereat the resulting stress-strain relations strongly depend on loading speed and temperature. This paper discusses the efforts necessary to develop a reliable numerical foam simulation model focussing on generation and implementation of temperature- dependent yield curves T2 - 6th International Conference on Mechanics and Materials in Design CY - Ponta Delgada, Azores, Portugal DA - 26.07.2015 KW - Impact limiter KW - Polyurethane foam KW - Finite element model KW - Strain rate KW - Temperature dependency PY - 2015 SN - 978-989-98832-3-9 SP - 1043 EP - 1046 PB - INEGI-FEUP AN - OPUS4-38889 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weber, Mike A1 - Kömmling, Anja A1 - Jaunich, Matthias A1 - Wolff, Dietmar A1 - Zencker, Uwe A1 - Völzke, Holger A1 - Schulze, Dietmar T1 - Testing and numerical simulation of elastomeric seals under consideration of time dependent effects N2 - Due to delays in the siting procedure to establish a deep geological repository for spent nuclear fuel and high level waste and in construction of the already licensed Konrad repository for low and intermediate level waste, extended periods of interim storage will become more relevant in Germany. BAM is involved in most of the cask licensing procedures and is responsible for the evaluation of cask-related long-term safety issues. Elastomeric seals are widely used as barrier seals for containers for low and intermediate level radioactive waste. In addition they are also used as auxiliary seals in spent fuel storage and transportation casks (dual purpose casks (DPC)). To address the complex requirements resulting from the described applications, BAM has initiated several test programs for investigating the behavior of elastomeric seals. These include experiments concerning the hyperelastic and viscoelastic behavior at different temperatures and strain rates, the low temperature performance down to -40°C, the influence of gamma irradiation and the aging behavior. The first part of the paper gives an overview of these tests, their relevant results and their possible impact on BAM’s work as a consultant in the framework of approval and licensing procedures. The second part presents an approach of the development of a finite element model using the finite element code ABAQUS®. The long-term goal is to simulate the complex elastomeric behavior in a complete lid closure system under specific operation and accident conditions. T2 - ASME 2016 Pressure Vessels & Piping Conference (PVP2016) CY - Vancouver, BC, Canada DA - 17.07.2016 KW - Elastomeric seals KW - Testing KW - Low temperature behavior KW - Aging KW - Simulation KW - Time dependent effects PY - 2016 SN - 978-0-7918-5045-9 VL - 7 SP - Paper 63192, 1 EP - 10 AN - OPUS4-37046 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weber, Mike A1 - Kömmling, Anja A1 - Jaunich, Matthias A1 - Wolff, Dietmar A1 - Zencker, Uwe A1 - Völzke, Holger A1 - Schulze, Dietmar A1 - Probst, Ulrich T1 - Testing and Numerical Simulation of Elastomers - From Specimen Tests to Simulation of Seal Behavior under Assembly Conditions N2 - Due to delays in the siting procedure to establish a deep geological repository for spent nuclear fuel and high level radioactive waste as well as in construction of the already licensed Konrad repository for low and intermediate level radioactive waste, extended periods of interim storage become more relevant in Germany. BAM is involved in most of the cask licensing procedures and especially responsible for the evaluation of cask-related long-term safety issues. The long-term performance of elastomer seals for lid systems of transport and storage casks, whether used as auxiliary seals in spent fuel casks or as primary seals for low and intermediate level waste packages, is an important issue in this context. The polymeric structure of these seals causes a complex mechanical behavior with time-dependent sealing force reduction. The results of a comprehensive purpose-designed test program consisting of basic compression and tension tests as well as relaxation tests on unaged specimens of representative types of elastomers (fluorocarbon rubber (FKM) and ethylene propylene diene rubber (EPDM)) at different temperatures and strain rates are presented. They were used to identify the constitutive behavior and to obtain parameters for finite element material models provided by the computer code ABAQUS®. After estimating the influence of uncertainties such as Poisson’s ratio and friction coefficient by sensitivity analyses, the chosen parameters had to prove their suitability for the finite element simulation of the specimen tests themselves. Based on this preliminary work the simulation of a specific laboratory test configuration containing a typical elastomer seal with circular cross section is presented. The chosen finite element material model and the implemented parameters had to show that they are able to represent not only the specimen behavior under predominantly uniaxial load but also the more complex stress states in real components. Deviations between the measured and calculated results are pointed out and discussed. For the consideration of long-term effects in the simulation of elastomer behavior, test results of aged specimens are needed. First information about a new test program, started recently and planned to provide these data, are given. T2 - ASME 2017 Pressure Vessels & Piping Conference (PVP2017) CY - Waikoloa, Hawaii, USA DA - 16.07.2017 KW - Time dependent effects KW - Low temperature behavior KW - Elastomeric seals KW - Aging KW - Simulation KW - Testing PY - 2017 SN - 978-0-7918-5802-8 VL - 7 SP - Article UNSP V007T07A035, 1 EP - 8 AN - OPUS4-41841 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weber, Mike A1 - Völzke, Holger A1 - Zencker, Uwe A1 - Hauer, Katharina A1 - Herz, A. A1 - Kreienmeyer, M. T1 - Aufbau eines Aufprallfundamentes mit reproduzierbaren Eigenschaften für Baumusterprüfungen von Abfallbehältern für das Endlager Konrad N2 - Abgeleitet aus den in Teil 3 der „Systemanalyse Konrad“ definierten Lastannahmen für den „untertägigen Anlagenbereich“ müssen Verpackungen, die der Abfallbehälterklasse I (ABK I) mit dem zusätzlichen Merkmal der störfallfesten (sf) Verpackung oder der ABK II zugeordnet werden, gemäß den „Endlagerungsbedingungen, Endlager Konrad“, nach einem „…Fall aus 5 m Höhe auf eine unnachgiebige Unterlage…“ bestimmten Anforderungen genügen. Eine nähere Beschreibung der Prüfeinrichtung sowie die Definition detaillierter Anforderungen an das Aufprallfundament erfolgen in der „Produktkontrolle, Endlager Konrad“: „Die Prüfeinrichtung, bestehend aus einer Hebeeinrichtung und einem Fundament ist so zu gestalten, dass der Fall des Prüfmusters in jeder beliebigen Aufprallorientierung aus 5 m Höhe, gemessen von der Unterkante des Prüfmusters zum Fundament, möglich ist. Das Fundament ist aus Beton der Mindestgüte B 35 herzustellen und muss so beschaffen und verankert sein, dass keine Zerstörung in zahlreiche kleinere Bruchstücke erfolgt und keine horizontale Verschiebung des Fundamentes oder seiner Teile auftritt. Maße und Masse des Fundaments müssen so beschaffen sein, dass der Einfluss des Baugrundes unter dem Fundament auf den Aufprallwiderstand vernachlässigbar ist.“ Im Rahmen der Bauartprüfung für Behälter zur Endlagerung radioaktiver Abfälle mit zu vernachlässigender Wärmeentwicklung im Endlager Konrad wird die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) von der Bundesgesellschaft für Endlagerung (BGE) als Sachverständige hinzugezogen und ist in der Regel auch mit der Durchführung der notwendigen Fallprüfungen auf dem Testgelände Technische Sicherheit der BAM (BAM TTS) einschließlich der Bereitstellung der benötigten Prüfeinrichtungen sowie des regelkonformen Aufprallfundamentes beauftragt. Der Prozess, beginnend von der Gewährleistung einer von allen Beteiligten als gültig bewerteten Fallprüfung bis hin zur abschließenden Bewertung und Interpretation der Versuchsergebnisse erfordert dabei u.a. eine sorgfältige Planung und Fertigung der für das Endlager Konrad repräsentativen Fundamentplatte und deren Ankopplung an einen Untergrund im Sinne der „Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material“ wie er zum Beispiel auf den beiden Fallversuchsanlagen des BAM Testgelände Technische Sicherheit (BAM TTS) zur Verfügung steht. Um diese Anforderungen zu erfüllen muss zum einen der Erhalt der Integrität der Fundamentplatte beim Fallversuch durch eine geeignete Auswahl und kraftflussgerechte Anordnung der Stabstahl-Bewehrung sowie deren Verankerung garantiert und damit eine unzulässige Energieaufnahme durch Risse sowie eine unzulässige „… Zerstörung (der Fundamentplatte) in zahlreiche kleinere Bruchstücke …“, wie in [3] gefordert, verhindert werden. Außerdem ist zu gewährleisten, dass der Beton die Anforderungen an die vorgeschriebene Mindestgüte bzw. -festigkeit zum Zeitpunkt der Fallprüfung erfüllt, die Betonfestigkeit jedoch zur Vermeidung unnötig verschärfter Prüfrandbedingungen eine zu definierende Obergrenze nicht überschreitet. Ausgehend von dem 2009 im Rahmen der KONTEC veröffentlichten Wissensstand präsentiert die BAM im vorliegenden Beitrag die wesentlichen Ergebnisse der zwischenzeitlich bei der Planung und Durchführung von zahlreichen Fallprüfungen gewonnenen Erfahrungen bzgl. Spezifikation und Fertigung der für die Fallversuche notwendigen Fundamentplatten sowie deren Anbindung an den Untergrund. Neben den immer wieder notwendigen Anstrengungen zur Gewährleistung einer im Rahmen der Definition korrekten Betondruckfestigkeit am Tag der Fallprüfung wird die Anpassung der Bewehrungsführung an verschiedene Fallpositionen diskutiert. Zur Ergänzung des gültigen Regelwerks entsteht parallel zu diesem Dokument eine Fachnotiz, in der BGE und BAM die Vorgaben und Spezifikationen zur regelwerkskonformen Herstellung und Montage von Fundamentplatten für Fallprüfungen im Rahmen der Behälterbauartprüfungsverfahren für das Endlager Konrad zusammenfassen und veröffentlichen werden. Diese Fachnotiz soll detaillierte Vorgaben und Spezifikationen zur Planung, Beauftragung, Herstellung und abschließenden Prüfung eines solchen Fundamentes und dessen Anbindung an den Untergrund enthalten. Damit soll allen beteiligten Organisationen wie Antragstellern, Sachverständigen und BGE ein langfristig verlässlicher Leitfaden im Hinblick auf die Durchführung anforderungsgerechter Fallprüfungen unter definierten und reproduzierbaren Randbedingungen im Rahmen der Bauartprüfungsverfahren für das Endlager Konrad an die Hand gegeben werden. T2 - KONTEC 2021 CY - Dresden, Germany DA - 25.08.2021 KW - Aufprallfundament KW - Endlager Konrad KW - Fallprüfung PY - 2021 SP - 1 EP - 10 CY - Dresden AN - OPUS4-53372 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weber, Mike A1 - Völzke, Holger A1 - Zencker, Uwe A1 - Hauer, Katharina A1 - Herz, A. A1 - Kreienmeyer, M. T1 - Aufbau eines Aufprallfundamentes mit reproduzierbaren Eigenschaften für Baumusterprüfungen von Abfallbehältern für das Endlager Konrad N2 - Abgeleitet aus den in Teil 3 der „Systemanalyse Konrad“ [1] definierten Lastannahmen für den „untertägigen Anlagenbereich“ müssen Verpackungen, die der Abfallbehälterklasse I (ABK I) mit dem zusätzlichen Merkmal der störfallfesten (sf) Verpackung oder der ABK II zugeordnet werden, gemäß den „Endlagerungsbedingungen, Endlager Konrad“ [2], nach einem „…Fall aus 5 m Höhe auf eine unnachgiebige Unterlage…“ bestimmten Anforderungen genügen. Eine nähere Beschreibung der Prüfeinrichtung sowie die Definition detaillierter Anforderungen an das Aufprallfundament erfolgen in der „Produktkontrolle, Endlager Konrad“ [3]: „Die Prüfeinrichtung, bestehend aus einer Hebeeinrichtung und einem Fundament ist so zu gestalten, dass der Fall des Prüfmusters in jeder beliebigen Aufprallorientierung aus 5 m Höhe, gemessen von der Unterkante des Prüfmusters zum Fundament, möglich ist. Das Fundament ist aus Beton der Mindestgüte B 35 herzustellen und muss so beschaffen und verankert sein, dass keine Zerstörung in zahlreiche kleinere Bruchstücke erfolgt und keine horizontale Verschiebung des Fundamentes oder seiner Teile auftritt. Maße und Masse des Fundaments müssen so beschaffen sein, dass der Einfluss des Baugrundes unter dem Fundament auf den Aufprallwiderstand vernachlässigbar ist.“ Im Rahmen der Bauartprüfung für Behälter zur Endlagerung radioaktiver Abfälle mit zu vernachlässigender Wärmeentwicklung im Endlager Konrad wird die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) von der Bundesgesellschaft für Endlagerung (BGE) als Sachverständige hinzugezogen und ist in der Regel auch mit der Durchführung der notwendigen Fallprüfungen auf dem Testgelände Technische Sicherheit der BAM (BAM TTS) einschließlich der Bereitstellung der benötigten Prüfeinrichtungen sowie des regelkonformen Aufprallfundamentes beauftragt. Der Prozess, beginnend von der Gewährleistung einer von allen Beteiligten als gültig bewerteten Fallprüfung bis hin zur abschließenden Bewertung und Interpretation der Versuchsergebnisse erfordert dabei u.a. eine sorgfältige Planung und Fertigung der für das Endlager Konrad repräsentativen Fundamentplatte und deren Ankopplung an einen Untergrund im Sinne der „Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material“ [4], [5] wie er zum Beispiel auf den beiden Fallversuchsanlagen des BAM Testgelände Technische Sicherheit (BAM TTS) zur Verfügung steht. Um diese Anforderungen zu erfüllen muss zum einen der Erhalt der Integrität der Fundamentplatte beim Fallversuch durch eine geeignete Auswahl und kraftflussgerechte Anordnung der Stabstahl-Bewehrung sowie deren Verankerung garantiert und damit eine unzulässige Energieaufnahme durch Risse sowie eine unzulässige „… Zerstörung (der Fundamentplatte) in zahlreiche kleinere Bruchstücke …“, wie in [3] gefordert, verhindert werden. Außerdem ist zu gewährleisten, dass der Beton die Anforderungen an die vorgeschriebene Mindestgüte bzw. -festigkeit zum Zeitpunkt der Fallprüfung erfüllt, die Betonfestigkeit jedoch zur Vermeidung unnötig verschärfter Prüfrandbedingungen eine zu definierende Obergrenze nicht überschreitet. Ausgehend von dem 2009 im Rahmen der KONTEC veröffentlichten Wissensstand [6] präsentiert die BAM im vorliegenden Beitrag die wesentlichen Ergebnisse der zwischenzeitlich bei der Planung und Durchführung von zahlreichen Fallprüfungen gewonnenen Erfahrungen bzgl. Spezifikation und Fertigung der für die Fallversuche notwendigen Fundamentplatten sowie deren Anbindung an den Untergrund. Neben den immer wieder notwendigen Anstrengungen zur Gewährleistung einer im Rahmen der Definition korrekten Betondruckfestigkeit am Tag der Fallprüfung wird die Anpassung der Bewehrungsführung an verschiedene Fallpositionen diskutiert. Zur Ergänzung des gültigen Regelwerks entsteht parallel zu diesem Dokument eine Fachnotiz, in der BGE und BAM die Vorgaben und Spezifikationen zur regelwerkskonformen Herstellung und Montage von Fundamentplatten für Fallprüfungen im Rahmen der Behälterbauartprüfungsverfahren für das Endlager Konrad zusammenfassen und veröffentlichen werden. Diese Fachnotiz soll detaillierte Vorgaben und Spezifikationen zur Planung, Beauftragung, Herstellung und abschließenden Prüfung eines solchen Fundamentes und dessen Anbindung an den Untergrund enthalten. Damit soll allen beteiligten Organisationen wie Antragstellern, Sachverständigen und BGE ein langfristig verlässlicher Leitfaden im Hinblick auf die Durchführung anforderungsgerechter Fallprüfungen unter definierten und reproduzierbaren Randbedingungen im Rahmen der Bauartprüfungsverfahren für das Endlager Konrad an die Hand gegeben werden. T2 - KONTEC 2021 CY - Dresden, Germany DA - 25.08.2021 KW - Endlager Konrad KW - Fallprüfung KW - Aufprallfundament PY - 2021 AN - OPUS4-53374 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weber, Mike A1 - Völzke, Holger A1 - Zencker, Uwe A1 - Herz, A. A1 - Kreienmeyer, M. T1 - Design of a Drop Test Target with Reproducible Properties for Konrad Prototype Testing N2 - Beginning in 1976 the former iron ore mine Konrad was geologically investigated concerning its suitability as a location for a German final repository for low and intermediate level waste. After a comprehensive licensing procedure it was approved and is now being prepared and equipped for the planned start of storage in 2027. At the end of the 1980s, the requirements for waste containers for storage in this repository were defined for the first time on the basis of an incident analysis of the on-site handling procedures, beginning with the unloading of the packages after the arrival at the site up to the final positioning in the underground storage galleries. A 5-meter drop onto the rock ground of the mine was identified as the covering case for high mechanical requirements (ABK II container class). In contrast to the 9-meter drop according to the IAEA Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material, the 5-meter drop is performed onto a hard but not essentially unyielding target. The container is typically not protected by an impact limiter. The requirements for a potential test facility are described in the regulations for the Konrad repository. The mechanical strength of the target is defined as a concrete strength equivalent to the identified properties of the rock ground of the mine. Since 1991 BAM has consistently used precast reinforced concrete slabs as target for drop tests in the framework of licensing procedures as well as in research projects. While the original design fulfilled the requirement for the integrity of the concrete slab in most cases, it failed when drop tests onto an edge of a container were performed. A redesigned concrete slab developed in a research project and suggested as a reference target in 2009 has been successfully used in Konrad licensing procedures since then. The paper gives a brief overview of the historical development and it describes BAM’s efforts and approaches to continuously guarantee a concrete slab of defined quality and to provide a test setup for valid drop tests from the applicants and the authorities view. T2 - PATRAM 2022, 20th International Symposium on the Packaging and Transportation of Radioactive Materials CY - Juan-les-Pins, France DA - 11.06.2023 KW - Target KW - Drop test KW - Final repository Konrad PY - 2023 SP - 1 EP - 11 AN - OPUS4-58563 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weber, Mike A1 - Zencker, Uwe A1 - Wolff, Dietmar A1 - Jaunich, Matthias A1 - Kömmling, Anja A1 - Völzke, Holger A1 - Schulze, Dietmar T1 - Numerical simulation of the behaviour of elastomer seals under consideration of time dependent effects N2 - Due to delays in the site-selection procedure to establish a deep geological repository for spent nuclear fuel and high level waste and in construction of the already licensed Konrad-repository for low and intermediate level waste without heat generation, extended periods of interim storage become more relevant in Germany. BAM is involved in most of the cask licensing procedures and especially responsible for the evaluation of cask-related long-term safety issues. The long-term performance of elastomer seals for lid Systems of transport and storage casks whether used as auxiliary seals in spent fuel caslcs or as primary seals for low and intermediate level waste packages is an important issue in this context (Jaunich, 2013; Jaunich, 2014; Kömmling, 2015). The polymeric structure of these seals causes a complex mechanical behaviour with time-dependent elasticity reduction and loss of elastic recovery. The paper presents first results of a comprehensive test Programme consisting of several static and dynamic mechanical short- and long-term tests which have been carried out at BAM on specimens made of representative types of elastomers, fluorocarbon rubber (FKM) and ethylene propylene diene rubber (EPDM). The investigation of the test results used to identify material models and their Parameters as well as the development of two finite element models for the numerical Simulation of tension and compression tests using the finite element code ABAQUS® are described. The calculation results are presented in comparison to the test results. The influence of important material and test parameters was investigated and discussed in sensitivity analyses. T2 - RAMTRANSPORT 2015 - International conference on the radioactive materials transport and storage CY - Oxford, UK DA - 19.05.2015 KW - Numerical analysis KW - Extended interim storage KW - Elastomer seals PY - 2015 SP - Session 4, Paper 28, 1 EP - 9 AN - OPUS4-33832 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weber, Mike A1 - Zencker, Uwe A1 - Wolff, Dietmar A1 - Völzke, Holger A1 - Herbrich, Uwe A1 - Nagelschmidt, Sven T1 - Numerical analysis of cask accident scenarios in storage facilities N2 - Existing spent nuclear fuel (SF) and high active waste (HAW) management policies and practices worldwide are the result of past presumptions that sufficient reprocessing and/or disposal capacity would be available in the near term. Consequently, in the past many countries have developed specific solutions for different periods of time due to their individual national nuclear policies. In Germany the concept of dry interim storage in dual purpose metal casks before disposal is being pursued for SF and HAW management and transport and storage licenses have been issued accordingly. The current operation licenses for existing storage facilities have been granted for a storage period of up to 40 years. This concept has demonstrated its suitability for over 20 years so far. Relevant safety requirements have been assessed for the short-term as well as for the long-term for site-specific operational and accidental storage conditions. But in the meantime significant delays in the national repository siting procedure occurred which will make extended storage periods necessary in the future. T2 - PATRAM 2013 - 17th International symposium on the packaging and transportation of radioactive materials CY - San Francisco, CA, USA DA - 18.08.2013 KW - Numerical analysis KW - Interim storage KW - Cask accident scenario PY - 2013 SP - Session H, Paper 202, 1 EP - 9 PB - Omnipress AN - OPUS4-30227 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weber, Mike A1 - Zencker, Uwe A1 - Wolff, Dietmar A1 - Völzke, Holger A1 - Herbrich, Uwe A1 - Nagelschmidt, Sven T1 - Numerical analysis of cask accident scenarios in storage facilities N2 - Mechanical drop test scenarios for Type B (U) packages according to the IAEA regulations have to be carried out onto the so-called “unyielding target” (usually with cask impact limiters) and onto the puncture bar respectively. They are predefined and do not require any further investigation of scenarios that really could happen on transportation routes. Cask accident scenarios in the framework of approval procedures for interim storage sites are derived from a detailed analysis of the handling procedures necessary from arrival of cask at the site to its storing position. In that case, casks are usually handled without impact limiters. Dependent on possible drop heights, drop positions and floor properties, conservative cask accident scenarios are derived for further safety proofs. According to the mechanical assessment concept of the considered approval procedure numerical calculations have to be provided by the applicant to demonstrate mechanical cask safety. Stresses and strains in the cask body as well as in the lid System have to be identified and assessed. Using the example of a 3-mvertical-drop of a transport and storage cask for spent fuel elements onto the floor construction made of damping concrete covered by screed, BAM developed a finite element model. The finite element code ABAQUS/Explicit™ was used. Results of experimental investigations are not available. Therefore parameter studies are necessary to identify the sensitivity of the finite element model to significant Parameters and to verify the finite element models according to the requirements of the Guidelines for the Numerical Safety Analyses for the Approval of Transport and Storage Casks for Radioactive Materials (BAM GGR-008). The paper describes the modeling of the material behavior and attachment of bottom side cask components. Questions concerning the modeling of a crack length limiting reinforcement in the screed layer are discussed. The influence of the mesh density of the screed layer and its strength is considered as well. Finally, the developed finite element model can be used for a numerical safety assessment. It can help to understand the complex mechanisms of the interaction between the cask components and floor construction. T2 - WM2014 Conference CY - Phoenix, Arizona, USA DA - 02.03.2014 KW - Numerical analysis KW - Interim storage KW - Cask accident scenario PY - 2014 SN - 978-0-9836186-3-8 SP - Paper 14541, 1 EP - 12 AN - OPUS4-31516 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -