Peridynamic investigation on thermal fracturing behavior of ceramic nuclear fuel pellets under power cycles

یک مدل پرییدینامیکی مبتنی بر پیوند با ترمو مکانیکی همراه شده به منظور بررسی رفتار شکستگی حرارتی، از جمله آغاز تصادفی و انتشار بعدی ترمز های حرارتی تعامل در پلت های هسته ای سرامیکی در دوره های قدرت، توسعه داده شده است. برای فراتر رفتن از مقیاس زمانی معمولی بین سیستم های حرارتی و مکانیکی، یک برنامه ادغام چند نرخی به مدل عددی معرفی می شود. یک روش مجاز برای تماس بین گلوله های سوخت و روکش فلزی نیز در مدل متصل شده گنجانده شده است. دو مثال معیار برای اثبات صحت و صحت مدل عددی پیشنهادی ارائه شده است. سپس رفتارهای حرارتی حرارتی گلوله های سوخت تحت چرخه های قدرت با استفاده از پرییدنامیک مبتنی بر پیوند پیوسته مورد بررسی قرار می گیرد که می تواند الگوهای دقیق تر کرک حرارتی، شامل هر دو ترک و شعاعی و محوری، را پیش بینی کند. از نتایج عددی، متوجه می شود که شکاف های شعاعی در طول افزایش قدرت رخ می دهد، اما هنگامی که قدرت به سمت پایین حرکت می کند، ترک های گردشی شروع می شوند. نتایج عددی با مشاهدات تجربی قبلی توافق خوبی دارند. علاوه بر این، تاثیر دامنه قدرت چرخه ای، سرعت قدرت سیلیکونی، انواع قدرت سیلیکا و انتقال حرارت کنترا بین گلوله های سوخت و روکش در رفتار شکستگی حرارتی گلوله های سوخت مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج عددی می تواند مرجع برای طراحی گلوله های سوخت هسته ای باشد.