燃料棒性能分析程序KMC-fuel的力学模块开发

作者：齐飞鹏; 杨广亮; 陈红丽^*

来源：应用力学学报, 2019, 36(03): 499-753.

• 燃料棒
• 性能/行为分析
• 力学分析
• PCMI
• 程序开发

KMC-fuel是针对液态金属冷却快堆棒状燃料元件开发的性能分析程序,具有综合评估燃料棒在服役期间的热、力、辐照性能的功能。本文围绕该程序的力学分析模块展开详细论述。KMC-fuel的力学分析模块采用基于应力的数值算法求解了结构的力学方程组。采用横观各向同性假设模拟了芯块开裂现象,引入重定位模型模拟开裂碎片对间隙的吸收,在滑移接触条件下得到了分析芯块-包壳机械相互作用的显示迭代算法,分析中考虑了燃料棒热膨胀、密实化、肿胀、蠕变等材料行为。经过与理论及实验数据对比,结果显示KMC-fuel的力学分析模块能够准确预测燃料棒的应力应变场分布,表明该力学分析模块可用于燃料棒性能分析。

• 单位
  物理学院; 中国科学技术大学