三维针刺C/C控制棒导向管侧向抗压强度评价的数值研究

作     者：管月霞 刘新宽 曾广礼 高彦涛 GUAN Yuexia;LIU Xinkuan;ZENG Guangli;GAO Yantao

作者机构：上海理工大学材料科学与工程学院上海200093 中国科学院上海应用物理研究所上海201800 

出 版 物：《核技术》 (Nuclear Techniques)

年 卷 期：2020年第43卷第7期

页      面：75-82页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082701[工学-核能科学与工程] 0827[工学-核科学与技术] 

基　　金：中国科学院战略性先导科技专项(No.XDA02020000) 中国科学院仪器设备科学发展项目(No.YJKYYQ20170061)资助 

主　　题：导向管 压缩 Tsai-Wu强度张量理论 极限承载能力 

摘      要：C/C复合材料在高温下具有良好的力学性能,是熔盐堆中控制棒导向管的候选材料之一。为保证熔盐堆的安全运行,研究三维针刺C/C导向管的力学性能显得十分重要。首先通过准静态侧向压缩试验,得到三维针刺C/C导向管的极限承载能力;然后基于Tsai-Wu强度张量理论,并考虑到复合材料渐进损伤时材料刚度折减,建立了导向管的三维渐进损伤模型。应用该损伤破坏模型,编写了用户材料子程序。程序计算得到的导向管载荷-位移之间的关系与试验结果基本吻合,表明三维渐进损伤模型能够有效地模拟导向管破坏过程。最后利用损伤破坏模型对不同尺寸的导向管进行模拟计算,得到了不同尺寸导向管的极限承载能力,结果发现极限载荷与导向管的直径和厚度密切相关。