| 题名 | 核石墨概率失效方法评定 |
| 作者 | 丁冬 |
| 答辩日期 | 2019-06-01 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所) |
| 授予地点 | 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所) |
| 导师 | 曾广礼 |
| 关键词 | 熔盐堆 核石墨 失效理论 失效评估 |
| 英文摘要 | 核石墨作为反应堆的慢化剂、反射层以及堆内结构材料,广泛应用于气冷堆、石墨水冷堆和熔盐堆中。目前熔盐堆采用熔融的氟盐作为冷却剂,为了减少熔盐渗透进入核石墨内部,需要采用超细颗粒核石墨。服役中的核石墨要承受快中子辐照、高温、氧化等严苛的考验,其结构和材料特性都会发生变化,最终会因为构件结构的完整被破坏而失效,所以对其进行失效评估十分必要。在对核石墨进行失效概率评估时主要考虑采用现有的美国ASME规范和德国KTA-3232草案。但这两种方案都有其局限性,其中KTA-3232并未考虑核石墨的结构和材料特性,主要用于对高温堆中的陶瓷构件进行失效评估。因为其对不同类型核石墨的失效评估结果过于统一而不建议其用于核石墨的失效评估,但其评估结果可以用于其他规范预测结果的对比标准。ASME规范有两个分组原则,其中分组一以颗粒尺寸倍数为依据会造成不同类型核石墨的分组差异较大,而导致评定结果过于随机,分组二以应力梯度为分组条件,会导致分组过多而出现评定结果过于保守的现象。基于ASME规范本论文首先讨论了ASME规范的两个分组条件,颗粒尺寸倍数和应力梯度,发现均不适用对超细颗粒核石墨进行应力评估,提出了要考虑新分组条件的必要性。用T-220核石墨的四点弯曲试验和有限元模拟预测证明了现有的ASME规范并不适用于超细颗粒核石墨的失效评定。提出新的分组条件:将基于断裂韧性K_(IC)的断裂过程区FPZ、以及20%的应力梯度作为新的分组条件。FPZ很好地表现出了石墨材料的微观断裂特性,符合断裂力学理论。建立巴西圆盘试验有限元模型对基于ASME的新规范进行验证,同时采用50%失效概率和全尺度失效对概率模型进行预测。与已有的ASME规范和KTA-3232草案进行对比分析,发现改进后的ASME规范更适应于对超细颗粒核石墨进行失效评估。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 60 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/31191]  |
| 专题 | 上海应用物理研究所_中科院上海应用物理研究所2011-2017年 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 丁冬. 核石墨概率失效方法评定[D]. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所). 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所). 2019. |
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