燃料板

燃料板採用顆粒複合材料的細觀力學研究思路,針對彌散型燃料板,選擇一種代表性單元作為研究對象,用與裂變密度和燃耗相對應的、不斷增大的裂變壓力模擬燃料顆粒裂變對鋁基體所產生的力學貢獻,對研究對象進行了熱力耦合分析。考察了裂變壓力、溫度應變和燃料顆粒沿厚度非均布對顆粒腫脹的影響,並對彌散型燃料板基體的米塞斯應力分布情況進行了分析。研究結果表明,顆粒百分比含量越高,顆粒腫脹的速度相對越快;隨著裂變壓力增大,顆粒腫脹的速率急劇增大,且顆粒不再是圓形;在正常工作和選取的參數條件下,溫度應變對總變形的影響不大;當裂變壓力不大時,非均勻分布對顆粒腫脹幾乎沒有影響,隨著裂變壓力的增大,非均勻分布的顆粒腫脹明顯高於均布情況,而且越來越明顯;基體的應力非球對稱分布。

為了對U3Si2-Al彌散型複合燃料板破壞的微觀機理與演化過程進行深入分析，為其在實際服役失效過程提供一定的參考，採用帶載入台的掃描電鏡實時觀測U3Si2-Al彌散型燃料板拉伸與彎曲的變形過程，通過數字散斑相關技術，將不同變形階段的掃描電鏡照片進行相關分析，得到燃料板的位移場分布，進而分析其變形演化過程與微觀破壞機理．