单片式核燃料板轧制过程的数值模拟研究

发布时间：2018-04-14 02:27

  本文选题：单片式核燃料板 + 轧制　； 参考：《原子能科学技术》2015年03期

【摘要】：针对UMo合金单片式核燃料板锆合金包壳材料应变率相关的力学本构关系,推导出其三维应力更新算法,相应地编写了定义其本构关系的VUMAT子程序并验证了程序的正确性;建立了对UMo合金单片式板元件的框架轧制过程进行计算模拟的有限元模型;利用显式动力有限元法,计算分析了复合坯内部的变形以及接触压强在轧制过程中的演化规律。研究结果表明,利用VUMAT用户材料子程序能方便正确地定义材料应变率相关的本构关系;燃料芯体与盖板之间的轧制接触压力随时间而演化,在靠近宽度方向的对称面处具有最大的接触压力。本研究为优化UMo合金单片式核燃料板的制造工艺参数提供了理论基础和计算手段。
[Abstract]:According to the strain-rate-dependent constitutive relation of zirconium alloy cladding material of UMo alloy monolithic nuclear fuel plate, the three-dimensional stress updating algorithm is derived, and the VUMAT subprogram defining its constitutive relation is written accordingly and the correctness of the program is verified.A finite element model for calculating and simulating the rolling process of UMo alloy monolithic plate elements is established, and the internal deformation of composite billet and the evolution of contact pressure in rolling process are calculated and analyzed by using explicit dynamic finite element method.The results show that the material strain rate-dependent constitutive relation can be defined conveniently and correctly by using the VUMAT user material subroutine, and the rolling contact pressure between the fuel core and the cover plate evolves over time.There is the maximum contact pressure at the symmetrical plane near the width direction.This study provides a theoretical basis and calculation method for optimizing the manufacturing process parameters of UMo alloy monolithic nuclear fuel plate.
【作者单位】： 复旦大学力学与工程科学系;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(11172068,91226101,11272092)
【分类号】：TG335

【共引文献】

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本文编号：1747323