State-Based peridynamics for thermomechanical modeling of fracture mechanisms in nuclear fuel pellets

颗粒 材料科学 弹丸 周动力 断裂(地质) 复合材料 核燃料 离散化 有限元法 芯(光纤) 结构工程 机械 核工程 工程类 数学 连续介质力学 物理 数学分析
作者
Qi-Qing Liu,Dan Wu,Erdogan Madenci,Yin Yu,Yile Hu
出处
期刊:Engineering Fracture Mechanics [Elsevier BV]
卷期号:276: 108917-108917 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.engfracmech.2022.108917
摘要

This study presents a coupled thermomechanical ordinary state-based peridynamic (OSB-PD) model, including the effects of randomly varying strength parameter and crack gap heat transfer, to investigate the fracture mechanisms in nuclear fuel pellets. The three-dimensional (3D) models of fuel pellets are constructed through irregular non-uniform discretization. The model includes the random variability of the critical stretch of each bond based on normal distribution. The accuracy of the OSB-PD model is validated against the FEM results for the thermomechanical behavior of a fuel pellet without damage. Subsequently, the crack propagation and crack patterns of fuel pellet are studied at different power levels (10 ∼ 40 kW/m). The results show that radial and axial cracks mainly develop during the power rise stage while the circumferential cracks develop during power down stage. These three crack types are verified by comparing with the experimental observations. The number of cracks and fragments of the fuel pellet increases with the increase in power level. Moreover, the fuel pellet can be completely separated at the mid-height cross section when the power level is equal or greater than 25 kW/m.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
advance完成签到,获得积分0
2秒前
bkagyin应助RRReol采纳,获得10
2秒前
斯文败类应助carbon采纳,获得10
3秒前
weilong完成签到,获得积分10
3秒前
昵称发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
刘先生发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
阿凉发布了新的文献求助10
4秒前
Elan发布了新的文献求助10
5秒前
Mry发布了新的文献求助10
5秒前
研友_ngJQzL发布了新的文献求助10
6秒前
Luna完成签到 ,获得积分10
6秒前
在秦岭喝豆浆的北极熊完成签到 ,获得积分10
6秒前
tz666666发布了新的文献求助20
7秒前
7秒前
Lz发布了新的文献求助10
7秒前
动听曼荷发布了新的文献求助10
9秒前
ZZZ完成签到,获得积分10
9秒前
上官若男应助kingwill采纳,获得20
10秒前
11秒前
11秒前
一一给一一的求助进行了留言
12秒前
隐形曼青应助胡豆采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
14秒前
科目三应助苹果紊采纳,获得10
14秒前
14秒前
Mry完成签到,获得积分10
14秒前
11完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
研友_ngJQzL完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
17秒前
Elan完成签到,获得积分10
17秒前
范范完成签到,获得积分20
18秒前
高分求助中
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
哈工大泛函分析教案课件、“72小时速成泛函分析:从入门到入土.PDF”等 660
Theory of Dislocations (3rd ed.) 500
Comparing natural with chemical additive production 500
The Leucovorin Guide for Parents: Understanding Autism’s Folate 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5226893
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4398122
关于积分的说明 13688592
捐赠科研通 4262833
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2339293
邀请新用户注册赠送积分活动 1336675
关于科研通互助平台的介绍 1292735