UO2/Zr单片式核燃料裂变破碎过程的有限元模拟分析方法

摘要

本发明公布了UO2/Zr单片式核燃料裂变破碎过程的有限元模拟分析方法，其为了研究核燃料裂变破碎过程中的受力情况，并为高性能核试验堆的设计提供理论指导，本发明基于ANSYS LS‑DYNA软件，通过Johoson‑Cook失效准则模拟了单片式核燃料裂变受到裂变气体迭代冲击作用下破碎的过程，结果表明，在孔内气体压强冲击达到最高800MPa的连续冲击过程中，由于应力集中与叠加的综合作用，裂变气体将沿着临界应力分布最大值的路径，即相邻裂变气孔中心的连线前进，并在核燃料板进行裂变反应的同时发生二次、三次等迭代式的裂变冲击，使得破坏路径主要沿相邻圆孔中心连线的部位进行扩展，有限元分析结果可定量分析气孔裂变爆炸过程中的应力与变形情况。