热/力/辐照环境下颗粒增强型核燃料的跨尺度断裂分析方法研究
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:11905215
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:14.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:A2803.反应堆物理与技术
- 结题年份:2022
- 批准年份:2019
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2020-01-01 至2022-12-31
- 项目参与者:--
- 关键词:
项目摘要
Particle reinforced nuclear fuel has a wide application prospect. The fracture behavior of this fuel is extremely complex due to the effect of fission reaction and thermal-mechanical-irradiation environment. On the meso-scale, the propagation and growth of micro-cracks in fuel particles, and the ductility fracture of matrix are two key issues. Because of the cross-scale behavior between the meso-scale fracture behavior and macro-scale failure, it is difficult to simulate the failure behavior of particle reinforced nuclear fuel. At the same time, the traditional multi-scale mechanical simulation method cannot balance the accuracy and efficiency. In present project, the nuclear fuel under thermal-mechanical-irradiation environment is the research object. The meso-scale model is constructed by using the brittle fracture model based on the cohesive theory. Meanwhile, the continuation fracture model based on the progressive damage theory, and the micro-crack generation and the extended behavior in different components are analyzed in detail. At the same time, in order to solve the limitation of traditional multi-scale method, a data-driven cross-scale fracture mechanics analysis method is proposed based on the data mining theory. The research results of the project are of great significance to the study of the cross-scale fracture behavior of nuclear fuel, and also provide a new way of thinking for exploring the combination of data mining theory and multi-scale method.
颗粒增强型核燃料具有广泛的应用前景,由于裂变反应和热/力/辐照环境的作用,该型燃料的断裂行为极其复杂。在细观尺度上,燃料颗粒中具有微裂纹生成、扩展现象发生,基体具有辐照损伤及延性断裂现象发生。由于细观断裂行为与宏观破坏之间的跨尺度行为,目前针对颗粒增强型燃料的断裂失效行为难以准确模拟。同时,传统多尺度力学模拟方法存在难以兼顾精度与效率的问题。本项目热/力/辐照环境下的核燃料为研究对象,利用基于内聚力理论的脆性断裂模型和基于渐进损伤理论的延续断裂模型构建精细化细观尺度模型,细致分析微裂纹生成及在不同组分中的扩展行为。同时,为解决传统多尺度方法的局限性,基于迅速发展的数据挖掘理论,构建数据驱动跨尺度断裂力学分析方法。项目研究成果对核燃料的跨尺度断裂行为研究具有重要意义,也为探索数据挖掘理论与多尺度方法的结合提供了新的思路。
结项摘要
本项目研究获得了适用于颗粒增强型核燃料的细观尺度精细化力学行为模拟方法及跨尺度分析方法。针对颗粒增强型燃料建模方法,完成了细观尺度基于数字图像和统计规律的两种有限元重构方法的研究并开发了自动建模程序。基于内聚力单元方法建立颗粒材料脆性断裂的模拟方法,通过双判据损伤模型建立基体材料延性断裂和剪切带破坏的模拟方法。提出了基于非正交周期性边界条件与实时均匀化方法的数据挖掘的层级跨尺度方法,利用复杂变形数据库对RVE模型进行加载并建立了切线模量数据库。具有网格划分简单、计算量小等优点。本项目为我国先进核燃料设计提供了精细化的力学分析工具,具备细观尺度及跨尺度的燃料失效行为模拟能力,对有效释放设计裕量,提高核燃料性能起到促进作用。
项目成果
期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(3)
专利数量(0)
The role of the third body in the fretting wear of 690 alloy
第三体在690合金微动磨损中的作用
- DOI:10.1142/s0217979220500770
- 发表时间:2020-04
- 期刊:International Journal of Modern Physics B
- 影响因子:1.7
- 作者:Xue Mi;Xiao-Ming Bai;Pan Tang;Hai Xie;Jin-Fang Peng;Min-Hao Zhu
- 通讯作者:Min-Hao Zhu
An Image-Based Double-Smoothing Cohesive Finite Element Framework for Particle-Reinforced Materials
基于图像的颗粒增强材料双平滑内聚有限元框架
- DOI:10.3390/math8040543
- 发表时间:2020-04
- 期刊:Mathematics
- 影响因子:2.4
- 作者:Xiaoming Bai;Xue Mi;Hai Xie;Kaikai Shi;Furui Xiong;Yixiong Zhang;Licheng Guo
- 通讯作者:Licheng Guo
Fracture failure analysis of steam generator channel heads with high carbon macro-segregation
高碳宏观偏析蒸汽发生器通道封头断裂失效分析
- DOI:10.1016/j.engfailanal.2020.104540
- 发表时间:2020-07
- 期刊:Engineering Failure Analysis
- 影响因子:4
- 作者:Kaikai Shi;Yixiong Zhang;Yu Yang;Bin Zheng;Hai Xie;Shiqing Gao;Xiaoming Bai;Xiaolong Fu;Xuejiao Shao
- 通讯作者:Xuejiao Shao
Investigation on Analysis Method of Environmental Fatigue Correction Factor of Primary Coolant Metal Materials in LWR Water Environment
轻水堆水环境主冷却剂金属材料环境疲劳修正系数分析方法研究
- DOI:10.3390/met11020233
- 发表时间:2021-01
- 期刊:Metals
- 影响因子:2.9
- 作者:Xuejiao Shao;Hai Xie;Yixiong Zhang;Furui Xiong;Xiaoming Bai;Lu Jiang;Qianhua Kan
- 通讯作者:Qianhua Kan
A new domain-independent interaction integral for three-dimensional non-homogeneous thermoelastic materials
三维非均质热弹性材料的一种新的与域无关的相互作用积分
- DOI:10.1016/j.engfracmech.2020.107084
- 发表时间:2020-06
- 期刊:Engineering Fracture Mechanics
- 影响因子:5.4
- 作者:Yukun Li;Hongjun Yu;Licheng Guo;Kai Huang;Xiaoming Bai
- 通讯作者:Xiaoming Bai
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
企业劳资冲突的波及面差异:国际经验及启示
- DOI:--
- 发表时间:2012
- 期刊:改革
- 影响因子:--
- 作者:赵曙明;白晓明
- 通讯作者:白晓明
一种兼容于MPEG-4的三维人脸动画
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:北京工业大学学报
- 影响因子:--
- 作者:王成章;尹宝才;白晓明;孙艳丰
- 通讯作者:孙艳丰
中国企业家慈善捐赠行为模式及现状研究
- DOI:--
- 发表时间:2015
- 期刊:南京社会科学
- 影响因子:--
- 作者:赵曙明;白晓明;赵宜萱;吴婷
- 通讯作者:吴婷
BaC2高压相R3m的电子结构与力学性质的第一原理
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:吉林大学学报
- 影响因子:--
- 作者:白晓明
- 通讯作者:白晓明
基于二维测地线距离保持映射的人脸识别
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:计算机工程与应用
- 影响因子:--
- 作者:白晓明;王成章
- 通讯作者:王成章
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
内容获取失败,请点击重试
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图
请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}