Homogenization approach to model the thermal-mechanical behavior of melting fuel material

Autor: Christophe Destouches, Jean-Marie Gatt, Frédéric Lebon, Daniel Parrat, Jérôme Julien, Veronica d'Ambrosi
Přispěvatelé: Service Physique EXpérimentale, d'essais en Sûreté et d'Instrumentation (SPESI), Département Etude des Réacteurs (DER), CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire de Modélisation Multi-échelles des Combustibles (LM2C), Service d'Etudes de Simulation du Comportement du combustibles (SESC), Département d'Etudes des Combustibles (DEC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Département d'Etudes des Combustibles (DEC), Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique [Marseille] (LMA ), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM), Service Réacteur Jules Horowitz (SRJH), MISTRAL-Lab, Aix Marseille Université (AMU)-École Centrale de Marseille (ECM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Dosimétrie, de Contrôle-commande et Instrumentation (LDCI), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Département Etude des Réacteurs (DER), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Journal of Nuclear Materials
Journal of Nuclear Materials, Elsevier, 2020, 535, pp.152149. ⟨10.1016/j.jnucmat.2020.152149⟩
Journal of Nuclear Materials, 2020, 535, pp.152149. ⟨10.1016/j.jnucmat.2020.152149⟩
ISSN: 0022-3115
Popis: International audience; For nuclear pressurized water reactors (PWR), safety analysis are carried out on operating modes involving quick and large amplitude changes in thermal power produced. In this frame, assessments have to conservatively account for initiating fuel melting localized in the pellet central region, where temperatures and stresses are the highest. In the present paper we propose a thermal-mechanical coupled model to describe the behavior of fuel pellet at melting onset, developed by means of homogenization methods. The model has been implemented in the finite element code Cast3m and a simple test case is presented to verify and validate the modeling principle. The dependency of the thermal mechanical behavior of the system on the melted fraction is discussed.
Databáze: OpenAIRE
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