近年來,針對(duì)輕水堆的先進(jìn)核燃料開發(fā)成為研究熱點(diǎn)之一。尤其是日本福島核事故之后,世界上主要核大國都加快了事故容錯(cuò)燃料（ATF）的研發(fā)進(jìn)程,其中,ATF材料研發(fā)的一個(gè)主要方向就是燃料包殼。在ATF研發(fā)過程中,尋找鋯合金包殼的替代材料是至關(guān)重要的,碳化硅（SiC）就是未來極具發(fā)展?jié)摿Φ氖鹿嗜蒎e(cuò)燃料（ATF）之一。SiC作為新型包殼材料,其展現(xiàn)出的極強(qiáng)的耐高溫,耐輻照能力,中子吸收截面小等特性要明顯優(yōu)于鋯合金包殼。各國對(duì)于SiC包殼探索研究過程中,以SiC復(fù)合材料和SiC共同構(gòu)成多層包殼這類設(shè)計(jì)方案最為世界認(rèn)可。世界各國從不同方向?qū)Χ鄬覵iC包殼進(jìn)行了研究,不過國內(nèi)針對(duì)多層SiC包殼方面的研發(fā)還較欠缺,特別在計(jì)算方面。本文以三層SiC包殼和兩層SiC包殼為研究對(duì)象,研究了在穩(wěn)態(tài)工況下三層SiC包殼和兩層SiC包殼的應(yīng)力分布模型和失效概率�；诒”趫A柱體材料彈性力學(xué)基本理論和輻照膨脹等原理,推導(dǎo)出在內(nèi)外載荷、徑向溫度梯度、輻照腫脹作用下的多層SiC包殼應(yīng)力分析模型,并通過ANSYS以及MATLAB進(jìn)行數(shù)值模擬得到應(yīng)力分布的結(jié)果。結(jié)果表明,輻照腫脹是應(yīng)力的主要來源;三層SiC包殼的應(yīng)力分布結(jié)果要普... 

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 研究動(dòng)態(tài)
        1.2.1 SiC及其復(fù)合材料研究動(dòng)態(tài)
        1.2.2 多層SiC包殼研究動(dòng)態(tài)
    1.3 本文主要研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)
第2章 多層SiC包殼結(jié)構(gòu)與計(jì)算原理
    2.1 多層SiC包殼結(jié)構(gòu)
        2.1.1 兩層SiC包殼結(jié)構(gòu)
        2.1.2 三層SiC包殼結(jié)構(gòu)
    2.2 多層SiC包殼應(yīng)力分析模型
        2.2.1 基本力學(xué)原理
        2.2.2 單層圓柱體應(yīng)力分布模型
        2.2.3 多層SiC包殼模型推導(dǎo)
    2.3 多層SiC包殼失效模式定性分析和失效概率模型
        2.3.1 多層SiC包殼失效模式定性分析
        2.3.2 多層SiC包殼失效概率模型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 多層SiC包殼應(yīng)力分布計(jì)算與分析
    3.1 多層SiC包殼應(yīng)力分析模型
    3.2 多層SiC包殼應(yīng)力計(jì)算結(jié)果與分析
        3.2.1 假設(shè)條件
        3.2.2 計(jì)算參數(shù)
        3.2.3 邊界條件
        3.2.4 計(jì)算結(jié)果
    3.3 本章小結(jié)
第4章 多層SiC包殼失效概率
    4.1 多層SiC包殼失效概率模型
        4.1.1 單質(zhì)SiC的計(jì)算參數(shù)
        4.1.2 SiC復(fù)合纖維的計(jì)算參數(shù)
    4.2 多層SiC包殼失效概率計(jì)算
        4.2.1 三層SiC包殼失效概率
        4.2.2 兩層SiC包殼失效概率
        4.2.3 兩層和三層SiC包殼失效概率比較
    4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]反應(yīng)堆用SiC陶瓷基復(fù)合包殼材料研究進(jìn)展[J]. 陸浩然,張明.  中國核電. 2016(04)
[2]事故容錯(cuò)燃料芯塊熱學(xué)性能分析[J]. 許多挺,劉彤,任啟森,黃恒,武海龍.  核動(dòng)力工程. 2016(02)
[3]SiC復(fù)合包殼堆內(nèi)性能初步分析[J]. 李文杰,高士鑫,陳平,焦擁軍,陳炳德.  核動(dòng)力工程. 2016(01)
[4]碳化硅材料在核燃料元件中的應(yīng)用[J]. 劉榮正,劉馬林,邵友林,劉兵.  材料導(dǎo)報(bào). 2015(01)
[5]輕水反應(yīng)堆（LWR）用包殼材料研究進(jìn)展[J]. 周軍,李中奎.  中國材料進(jìn)展. 2014(Z1)
[6]動(dòng)載荷作用下區(qū)分厚壁圓筒和薄壁圓筒的一個(gè)準(zhǔn)則[J]. 陳勇軍,朱勁松,孫國有,鄧貴德,鄭津洋.  壓力容器. 2005(06)



本文編號(hào)：3651424