摘要：针对受对称双集中力作用的含双边缘裂纹的锆合金包壳管,采用数值模拟方法,获得裂纹尖端应力场,建立了应力强度因子与裂纹长度、对称双集中力大小之间的关系。结合氢致延迟开裂(DHC)应力强度因子阈值(KIH)的理论求解方法,获得受对称双集中力作用的包壳管的KIH和临界参数的解析表达式,据此考察实验研究了温度对其产生的影响。研究结果表明,受对称双集中力作用的含双边缘裂纹包壳管的KIH、临界载荷及临界裂纹长度均随温度的升高而增大,与实验所得到的变化趋势相吻合,这种随温度变化的趋势与预开裂区域的应力状态接近于平面应力状态这一事实密切相关。

摘要：本文考虑辐照效应,改进了锆合金包壳管内部的氢原子扩散-氢化物析出-热-力耦合行为的微分控制方程。根据多物理场等效积分弱形式和所建立的耦合计算方法,在FEPG软件平台编制文件,生成多场耦合计算的有限元程序,并对程序进行了验证。计算分析了辐照蠕变对锆合金包壳管堆内吸氢所致多场耦合行为演化的影响,结果表明:辐照蠕变导致包壳管内产生应力松弛,促使Mises应力显著降低,同时导致静水应力由负值转变为正值,进而影响氢原子的扩散;与不考虑辐照蠕变的结果进行对比,发现辐照蠕变会增大燃料芯块与包壳管局部接触区域的负的静水应力的绝对值及向外的静水应力梯度,导致接触区域内的氢原子浓度减小,接触区域周围的氢原子浓度增大。

摘要：采用失效模式及后果分析阐述了锆合金包壳管激光标识的质量可靠性,并进行了锆合金包壳管激光标识的工艺设计,开展了激光标识包壳管可读性、腐蚀性能、热影响区深度及涡流检测验证实验。实验结果表明:激光标识功率对识读性、腐蚀性能、涡流检测结果的影响较明显,对热影响区深度影响较小。因此,为了充分保证包壳管激光标识的质量可靠性,应采用激光标识功率=B,以此工艺开展激光标识工作。

摘要：简要介绍国外在锆合金包壳管蠕变各向异性的试验和模拟研究两方面的相关研究进展。重点介绍国外在锆合金包壳管蠕变各向异性模拟研究方面的思路和方法。归纳了基于下限法、上限法及自洽法三种多晶模型开展的蠕变各向异性行为研究成果,并针对未来开展这一相关领域研究提出了建议。

摘要：作为装载核燃料的密封外壳,锆合金包壳管的断裂性能对于反应堆的安全运行至关重要。基于弹塑性有限元分析建立了TFAC试样的断裂韧度测试方法,完成不同氢含量锆合金TFAC试样的断裂韧性试验。研究结果表明,锆合金包壳管具有优良的抗裂性能,氢含量低于200 mg/kg时,其对包壳管断裂韧度的影响较小;当氢含量达到290 mg/kg时,包壳管的断裂韧度显著提高。研究可为锆合金包壳管在服役过程中的安全性评估提供数据支撑。