铅冷快堆燃料棒芯块热裂纹机理与数值模拟

作者：吴成伟; 王瑾; 马建立

来源：科学技术与工程, 2020, 20(36): 14944-14947.

• 铅冷快堆
• 燃料棒
• 芯块
• 热裂纹

核反应堆工作时,燃料棒内的温度最高,导致燃料棒芯块产生很大的热应力与应变,因而燃料棒芯块经常发生径向开裂破坏(龟裂)。采用数值模拟方法分析了燃料棒芯块开裂的力学机理,在ABAQUS软件中用Python语言进行了二次开发,估算了燃料棒芯块的径向开裂情况。发现燃料棒产热功率越大、芯块直径越大,芯块越容易发生径向开裂,开裂块数随着产热功率增加而增加。当芯块直径为7.8 mm时,芯块产热功率为100 MW/m3不会发生开裂。当产热功率为200、300、400 MW/m3时,最小开裂块数为3、4、6块,与工程实际中观察到的燃料芯块裂纹形状与开裂块数基本一致。

• 单位
  工业装备结构分析国家重点实验室; 大连理工大学