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AFA3G燃料组件和燃料棒的辐照生长

核动力工程 2002年第1期23卷 60-62页

作者：肖忠张凤林中国核动力研究设计院设计所成都610041

叙述了AFA3G燃料组件和燃料棒在辐照情况下的生长机理、设计准则、计算方法和计算结果,论证了在大亚湾18个月换料情况下,AFA3G燃料棒和燃料组件的辐照生长满足设计准则的要求,并给出了设计的裕量值。

关键词： AFA3G燃料组件燃料棒辐照生长设计核反应堆生长机理计算

锆锡合金的辐照生长及在燃料组件结构设计中的考虑

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核动力工程 1991年第2期12卷 78-82页

作者：姚溥中国核动力研究设计院

锆锡合金由于中子辐照而引起生长。生长量是锆锡合金材料的织构、辐照温度、快积分通量和冷作量的函数。在燃料组件结构设计中应给予足够的重视。

关键词：锆锡合金辐照生长燃料组件织构

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考虑辐照生长效应的包壳管蠕变坍塌研究

核科学与技术 2023年第3期11卷 224-230页

作者：张明朱亚楠卢勇罗雅云刘虓瀚厉井钢中广核研究院有限公司广东深圳

为了保证反应堆的安全运行,在设计阶段需验证包壳管的蠕变坍塌行为。本文基于商业有限元软件ABAQUS及其子程序建立了考虑辐照生长效应的三维包壳管的蠕变坍塌分析模型,并制定了包壳管的蠕变坍塌准则,分析了包壳管辐照生长和格架弹簧失... 详细信息

为了保证反应堆的安全运行,在设计阶段需验证包壳管的蠕变坍塌行为。本文基于商业有限元软件ABAQUS及其子程序建立了考虑辐照生长效应的三维包壳管的蠕变坍塌分析模型,并制定了包壳管的蠕变坍塌准则,分析了包壳管辐照生长和格架弹簧失效对蠕变坍塌行为的影响。研究结果表明辐照生长和格架弹簧失效均对包壳管的蠕变坍塌有促进作用。因此,为增加保守性和安全性,在燃料棒的蠕变坍塌设计时应考虑辐照生长和格架弹簧失效的影响。

关键词：包壳管蠕变坍塌辐照生长格架弹簧

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锆合金辐照蠕变和生长的宏介观模型研究进展

原子能科学技术 2021年第1期55卷 108-120页

作者：马慧彤刘桂森崔严光赵冠楠沈耀上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 上海核工程研究设计院上海200233

锆合金作为核反应堆堆芯的主要结构材料之一,在服役过程中会发生辐照蠕变和生长行为,严重影响其使用可靠性。预测锆合金的辐照蠕变和生长是保障反应堆安全运行的关键。本文聚焦于两类锆合金构件,包括压水堆用锆合金包壳管及重水堆用Zr-2... 详细信息

锆合金作为核反应堆堆芯的主要结构材料之一,在服役过程中会发生辐照蠕变和生长行为,严重影响其使用可靠性。预测锆合金的辐照蠕变和生长是保障反应堆安全运行的关键。本文聚焦于两类锆合金构件,包括压水堆用锆合金包壳管及重水堆用Zr-2.5Nb压力管,分别从宏介观尺度详细综述了其辐照变形预测模型。针对适用于包壳管的宏观经验模型及介观力学模型,分别描述了两类模型的特征,重点介绍了介观力学模型的研究现状及最新进展,并对其未来的发展方向提出建议;针对适用于压力管的宏观经验模型,包括加拿大CANDU压力管辐照变形计算方程(简称C6方程)及秦山重水堆压力管辐照变形计算方程(简称秦山方程),分别描述了两类方程的具体形式,并介绍了C6方程国产化的进展。

关键词：锆合金辐照蠕变辐照生长宏介观模型

弥散型核燃料元件堆内辐照力学行为的计算模拟

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弥散型核燃料元件堆内辐照力学行为的计算模拟

中国计算力学大会'2010（CCCM2010）暨第八届南方计算力学学术会议（SCCM8）

作者：丁淑蓉霍永忠姜馨严晓青万远富王启名复旦大学力学与工程科学系

弥散型核燃料元件是由弥散型核燃料芯体和包壳所组成,而弥散型核燃料芯体一般是由核燃料颗粒弥散分布在金属基体中构成,在结构上类似于颗粒复合材料。弥散型核燃料元件的这种结构特点,使其具有高热导和高燃耗,并且具有可设计性,已广泛... 详细信息

弥散型核燃料元件是由弥散型核燃料芯体和包壳所组成,而弥散型核燃料芯体一般是由核燃料颗粒弥散分布在金属基体中构成,在结构上类似于颗粒复合材料。弥散型核燃料元件的这种结构特点,使其具有高热导和高燃耗,并且具有可设计性,已广泛应用于世界各国的生产堆、研究试验堆,在核废料处理和商业堆当中也具有良好的发展前景。自从20世纪80年代国际原子能机构为防止核扩散推出降低研究实验堆用燃料富集度计划(RERTR)以来,对弥散型核燃料元件的研究与开发一直是一个热点问题。辐照实验和数值模拟的方法相结合已成为研制高性能弥散型核燃料元件的发展趋势。数值模拟方法可以考察元件内部材料或结构参数变化对燃料元件辐照力学行为的影响,确定影响元件性能的关键性指标;亦可以对辐照实验中元件的损伤机理进行分析,解释实验的现象;数值模拟可以为弥散型核燃料元件的优化设计和制造提供数值参考依据,越来越受到重视。弥散型核燃料元件具有复杂的堆内行为:(1)弥散核燃料芯体颗粒相中的铀原子受到中子冲击发生核裂变,释放出热量,导致元件内部出现非均匀的温度场;(2)同时铀原子核裂变会产生固体和气体的裂变产物,使燃料颗粒产生辐照肿胀;由于受到周围金属基体的约束作用,促使颗粒和基体,以及芯体与包壳之间产生强烈的力学相互作用;(3)气体裂变产物在燃料颗粒相中随燃耗发展运动迁移,在裂缝、缺陷等自由体积空间产生裂变气体释放;(4)一次核裂变会产生2到3个中子,其中能量超过1Mev的快中子不断地冲击周围的金属基体和包壳材料,使金属硬化变脆、产生辐照蠕变,而包壳还会产生辐照生长。我们对弥散型核燃料元件主要开展了两方面的研究工作:(1)为了考虑元件芯体当中颗粒和基体的相互作用,在细观力学代表性体元的建模方法基础上,考虑弥散型核燃料元件的结构特点,建立了对其堆内辐照热力耦合行为进行计算模拟的有限元模型;基于对燃料颗粒和基体堆内大变形本构关系的推导,提出在商业软件中模拟燃料颗粒辐照肿胀、基体辐照和包壳辐照生长以及辐照蠕变随燃耗发展的模拟方法;考察了元件芯体颗粒体积含量、尺寸和分布形式变化对板形和棒状弥散型核燃料元件堆内细观辐照力学行为的影响。(2)为了研究整个元件或组件的结构力学行为,通过细观计算力学的方法,分别研究了内部颗粒体积含量、大小、温度以及分布形式对芯体均匀化的等效热、力学性能参数的影响,并得到了解析公式,为弥散型核燃料元件的多尺度研究奠定了基础。

关键词：核燃料元件颗粒复合材料细观力学辐照肿胀辐照生长等效模量有限元

来源： cnki会议评论

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著名材料科学家——李恒德

兵器材料科学与工程 1992年第2期 73-36页

作者：李茂山

李恒德,男,汉族,1921年6月出生,河南洛阳人。现任清华大学材料科学与工程系教授、材料研究所所长,兼任国家自然科学基金委员会材料与工程科学部主任、国务院学位委员会学科评审组委员、国家自然科学奖励委员会委员、国际材料联合研究会... 详细信息

李恒德,男,汉族,1921年6月出生,河南洛阳人。现任清华大学材料科学与工程系教授、材料研究所所长,兼任国家自然科学基金委员会材料与工程科学部主任、国务院学位委员会学科评审组委员、国家自然科学奖励委员会委员、国际材料联合研究会中国委员会主席、中国材料研究学会(C-MRS)理事长、中国核学会理事、核材料学会副理事长等。

关键词：核材料李恒德辐照生长氢化物氢化合物碳化物碳化合物清华大学热循环热力学循环

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高性能核燃料组件发展动向

核电工程与技术 2001年第4期14卷 23-30页

作者：段德智宜宾核燃料元件厂，四川644000

本文介绍了国际上开发高性能核燃料组件的情况：围绕提高核燃料的可靠性和降低费用，研制含添加物的大晶粒芯块，采用新锆合金，改进结构设计，以期满足燃耗达55GWd/tU以上的高性能核燃料组件的需求。

关键词：大晶粒芯块辐照生长蠕变芯块相互作用核燃料组件发展动向核电站

速率理论在核燃料模拟计算中的应用现状与展望

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现代应用物理 2018年第1期9卷 88-93页

作者：刘晶谢鑫张文华张博恽迪西安交通大学核安全与运行研究室西安710049

速率理论是一种先进的模拟核燃料机理行为的途径。通过建立微观尺度下的原子和晶体缺陷的速率方程,求解原子和缺陷浓度方程,模拟核燃料的裂变产物和缺陷的行为,计算核燃料的裂变气体释放率、包壳空洞肿胀速率和辐照生长应变率等与反应... 详细信息

速率理论是一种先进的模拟核燃料机理行为的途径。通过建立微观尺度下的原子和晶体缺陷的速率方程,求解原子和缺陷浓度方程,模拟核燃料的裂变产物和缺陷的行为,计算核燃料的裂变气体释放率、包壳空洞肿胀速率和辐照生长应变率等与反应堆安全密切相关的物理量。介绍了速率理论在核燃料模拟计算中的应用,对比了国际上速率理论在核燃料模拟计算中的发展现状,分析了速率理论在模拟中存在的缺点和不足,在此基础上对速率理论在核燃料性能分析领域的发展前景和研究方向进行了展望。

关键词：速率理论核燃料性能分析裂变气体空洞肿胀辐照生长

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反极图法表示织构

稀有金属 1978年第2期 54-58页

作者：王超群冶金部有色金属研究院

一、绪言织构可以用极图表示,也可以用反极图描述。这是Harris在研究轧制铀棒择优取向的定量确定时首次提出的一种描述织构的方法。极图是描述某一晶面族{hk1}法向的极射赤面投影图;而反极图却是描述参考轴相对于各个晶面的极射投影图,... 详细信息

一、绪言织构可以用极图表示,也可以用反极图描述。这是Harris在研究轧制铀棒择优取向的定量确定时首次提出的一种描述织构的方法。极图是描述某一晶面族{hk1}法向的极射赤面投影图;而反极图却是描述参考轴相对于各个晶面的极射投影图,与极图相倒逆。当参考轴选自试样表面法向时,反

关键词：晶面族反极图极图法铀棒生长系数辐照生长织构衍射线