重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2021, Vol. 35 ›› Issue (3): 100-105.doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.03.013

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核燃料裂变破碎过程中静力学和动力学受力分析的对比研究

王 斐1,谢东升2,张瑷月2,康 锐2,吴 璐1,潘虎成2   

  1. 1.中国核动力研究设计院第一研究所,成都 610041; 2.东北大学 材料学院 材料各向异性与织构教育部重点实验室,沈阳 110819
  • 收稿日期:2020-03-06 出版日期:2021-04-07 发布日期:2021-04-07
  • 作者简介:王斐,女,副研究员,主要从事核燃料与材料的辐照效应研究,E-mail:reshiwangfei@163.com;通讯作者 潘 虎成,男,博士,副教授,主要从事核材料及轻合金的设计与制备研究,E-mail:panhc@atm.neu.edu.cn。
  • 基金资助:
    国防基础科研计划项目(JCKY2017201C016)

  • Received:2020-03-06 Online:2021-04-07 Published:2021-04-07

摘要: 利用工程法和 ANSYS软件对 UO2/Zr核燃料裂变气体爆炸破碎过程进行了静力学 近似分析和有限元动力学分析。结果表明:UO2/Zr发生塑性变形乃至塑性失效,主要与气体大 小和材料自身屈服强度有关,表现为自然对数关系。塑性失效路径由内至外,孔的圆周首先塑 性失效和破碎,随着裂变过程进行和气体冲击作用下,圆心连线上产生应力集中,最终连接贯 通。静力条件下裂变气体使基体产生破碎需要更大的内压,而动力学条件下使材料发生破坏需 要的冲击载荷变小。经过对比发现,静力学分析方法能够对反应气体裂变中的受力情况进行有 效评估。

关键词: 静力学分析, 动力学分析, 核燃料, Zr合金

中图分类号: 

  • TL352