FeCrAl和Zr-2燃料包壳在中子辐照下的热力响应模拟

作     者：赵辉 杨冲 郭冬旭 吴璐 潘荣剑 覃检涛 石宝东 Zhao Hui;Yang Chong;Guo Dongxu;Wu Lu;Pan Rongjian;Qin Jiantao;Shi Baodong

作者机构：燕山大学机械工程学院国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004 中国核动力研究设计院第一研究所核燃料及材料国家重点实验室四川成都610041 

基　　金：National Natural Science Foundation of China (51771166) Natural Science Foundation of Hebei Province (E2019203452, E2021203011) Talent Project of Human Resources and Social Security Department of Hebei Province (A202002002) Central Government Guiding Local Science and Technology Development Project (216Z1001G) Key Project of Department of Education of Hebei Province (ZD2021107) Sponsored by State Key Laboratory of Materials Processing and Die&Mould Technology,Huazhong University of Science and Technology (P2020-013) 

出 版 物：《稀有金属材料与工程》 (Rare Metal Materials and Engineering)

年 卷 期：2022年第51卷第7期

页      码：2460-2466页

摘      要：选用Fe Cr Al合金中具有代表性的C35M合金为研究对象,建立小型燃料棒模型,基于用户材料子程序(UMAT),将C35M合金的辐照蠕变模型嵌入子程序中,通过有限元软件ABAQUS计算了其在中子辐照下的热力耦合行为。选用Zr-2合金作为对比,分析了包壳的温度场、应力场、位移场以及间隙距离随时间的演变。结果表明,2种合金的温度场、应力场分布相同,温度分布主要受冷却剂影响,应力场则与温度、蠕变速率有关。在运行过程中,Zr-2合金以辐照生长为主,C35M合金则为辐照蠕变以及少量的热膨胀变形。Zr-2合金的间隙闭合速率远大于C35M合金,这表明C35M合金可以延长事故反应时间,但为了适应反应堆内的复杂环境,材料仍需继续优化,提高其强度以及蠕变速率。

主 题 词：中子辐照 辐照蠕变 FeCrAl Zr-2 包壳 

学科分类：0806[工学-电气类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 082701[082701] 0827[工学-食品科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.12442/j.issn.1002-185X.20210420

馆 藏 号：203113758...