U-10Mo/Zr单片式燃料元件堆内稳态热-力学性能研究

来源：核动力工程杂志2021年第6期北京时间：

作者：郭子萱, 简晓彬, 李文杰, 张坤, 王鹏, 王严培

单位：1.中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，成都，610213；2.复旦大学航空航天系力学与工程仿真研究所，上海，200433；

摘要：本文建立了U-10Mo/Zr单片式燃料元件的辐照性能模型以及热-力学本构关系，采用有限元方法进行非均匀辐照场中燃料元件稳态热-力学性能的数值模拟，获得并分析了U-10Mo/Zr单片式燃料元件温度、形变和应力的分布特点及变化规律。研究结果表明，燃料芯体厚度增量在芯体和包壳结合面附近达到最大，主要受到燃料辐照蠕变的影响；在较低燃耗条件下，燃料芯体高温辐照肿胀模拟结果与低温辐照肿胀试验结果相当；燃料芯体边角区域和包壳端面外侧区域存在应力集中。

关键词：U-Mo燃料, 单片式燃料元件, 热-力学性能, 研究试验堆, 有限元方法