导读:本文包含了弥散型核燃料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:弥散型核燃料,3D打印,选择性激光烧结,立体光刻
弥散型核燃料论文文献综述
廉超[1]（2019）在《3D打印制备核素分布高度均匀的弥散型核燃料芯块的研究》一文中研究指出随着人口的增长和经济的高速发展,传统能源已经不能满足人类生产生活的需要,化石能源面临枯竭。同时在传统化石的能源的使用过程中,不可避免地会排放二氧化碳和氮氧化合物等有害气体,这是造成环境污染的主要原因,为了深入贯彻可持续发展的理念必须寻找新的替代能源。核能是一种清洁安全的能源,也是目前最具潜力的一种新能源,与传统化石能源相比,核能具有能量密度高、零碳排放、储量丰富等优点。然而,在核能的使用过程中会产生大量高放乏燃料,其中对环境危害最大的是237Np、241Am、243Am、244Cm、245Cm次锕系核素(MA)和137Cs、90Sr、99Tc、147Pm等裂变产物,若不加以安置处理对环境危害极大。目前分离嬗变是公认的最有效的处理乏燃料的方法,我国的ADS工程具有的很强的嬗变能力,可以将乏燃料中的长寿命放射性核素转变为短寿命核素甚至无放射性核素。由于ADS反应堆具有高中子通量和更硬的中子能谱,对核燃料的要求更高,大量研究表明,弥散型核燃料更能满足ADS嬗变次锕系核素核燃料的要求。将核燃料颗粒均匀地弥散分布在导热系数高的惰性基体材料中,发生核反应时,基体材料可以及时地传递出裂变能,降低了核燃料中心地温度。与此同时,基体材料可以有效地容纳裂变碎片和裂变气体,维持核燃料芯块的结构不变,使得核燃料达到较大的燃耗深度。因此,开展弥散型核燃料的制备研究有利于我国实现乏燃料嬗变和核工业可持续发展。与传统核燃料不同,弥散型核燃料是由燃料相和基体相组成,传统制备弥散型核燃料都是使用粉末冶金法,首先制备燃料微粒,再将燃料颗粒和惰性基体材料粉末机械混合冷压成型,最后高温烧结得到燃料芯块。由于燃料相和基体相材料的差异,通过这种方式制备出的弥散型核燃料内的燃料分布必定是随机的。在芯块中,每一个核燃料颗粒都是一个热源,核素分布的不均匀性会在反应堆的热工、中子以及核燃料的结构性能上带来诸多不确定因素。因此,本文采用一种新的制备方法,将3D打印技术和弥散型核燃料的制备相结合,采用不同的3D打印技术,设计并制作核素分布高度均匀的弥散型核燃料。本文的研究内容包括:1.搭建组装基于毛细管的微流体控制装置,以氧化镁粉末为原料,利用聚乙烯醇-硼酸凝胶反应体系,制备出氧化镁凝胶微球,并探究凝胶微球粒径和球形度的影响因素。最后制定合适的烧结曲线,得到可用于制备弥散型核燃料的氧化镁微球。2.将选择性激光烧结技术应用于弥散型核燃料的制备,设计一条制备路线。使用PA12作为有机粘合剂,确定粘合剂和和氧化镁微球的最佳配比,制作出核燃料初胚。探究了激光参数对初胚的影响,并确定了最佳激光烧面参数,根据粘合剂的特性,制定脱脂和烧结升温曲线。3.引入立体光刻技术,利用紫外光固化制备弥散型核燃料,分析了氧化镁粒径对氧化镁浆料粘度的影响,制作出低粘度高含固量的氧化镁浆料。采用合适的后处理方法,制备出高密度的核燃料芯块。4.从芯块的微观结构、核素分布和密度方面,比较传统粉末冶金法、选择性激光烧结技术和立体光刻技术,确定弥散型核燃料的最佳制作方法以及对应的工艺参数。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-09）
丁淑蓉,龚辛,赵云妹,崔羿,霍永忠[2]（2018）在《弥散核燃料燃烧演化过程中的关键力学问题》一文中研究指出为了实现核能的可持续发展,需要研发第四代先进核能系统,其同时具有高安全性、高经济性、核废料最小化和防核扩散的特点.加速器驱动的次临界系统(Accelerator-Driven Subcritical System,简称ADS)是具有上述特点的一种先进核能系统,弥散核燃料在其中具有良好的应用前景.弥散核燃料是一种非均质核燃料,在结构上类似于颗粒复合材料,也称为惰性基体燃料.本文主要针对ADS用弥散核燃料,给出其在反应堆高温、高压和辐照环境中的关键力学问题,阐述其所具有的多尺度和多场耦合特征,介绍其在理论建模和数值求解等方面的相关研究进展,并提出研究展望.(本文来源于《力学季刊》期刊2018年01期）
龚辛,丁淑蓉[3]（2015）在《弥散核燃料芯体等效蠕变计算模拟》一文中研究指出建立简化的有限元模型.ABAQUS软件平台建立了对等效蠕变进行虚拟实验的模拟方法,并推导了有限元模型的变形与等效蠕变之间的关联,考察了等效蠕变应变与裂变密度、应力和温度等的关系.(本文来源于《中国力学大会-2015论文摘要集》期刊2015-08-16）
蔡维,赵云妹,龚辛,丁淑蓉,霍永忠[4]（2015）在《弥散核燃料等效辐照肿胀计算模拟》一文中研究指出本文将弥散核燃料芯体看作一种特殊的颗粒复合材料,利用细观计算力学的方法,假设燃料颗粒在芯体中周期性分布,建立了对芯体等效辐照肿胀进行计算模拟的有限元模型。考虑颗粒的辐照肿胀和基体材料的辐照硬化效应,分别建立了燃料颗粒和基体材料的应力更新算法,编制了用户材料子程序,在Abaqus软件中实现了芯体等效辐照肿胀的有限元模拟。计算分析了颗粒大小和体积含量对芯体等效辐照肿胀的影响,并得到了等效辐照肿胀的拟合公式。研究结果表明,影响芯体等效辐照肿胀的主要因素是颗粒的辐照肿胀和体积含量。(本文来源于《原子能科学技术》期刊2015年03期）
赵云妹,丁淑蓉,龚辛,霍永忠[5]（2013）在《弥散核燃料元件非均匀辐照下的热力耦合行为》一文中研究指出将弥散核燃料芯体作为一种均匀的介质,建立了弥散核燃料元件叁维的有限元模型;基于细观力学理论将弥散核燃料芯体均匀化,得到等效的热力学参数;考虑等效芯体的热弹塑性变形,考虑金属包壳的热弹塑性变形以及辐照硬化和生长效应,分别建立其旋转坐标系下的叁维大变形本构关系和应力更新算法;实现了元件堆内非均匀(本文来源于《中国力学大会——2013论文摘要集》期刊2013-08-19）
崔羿,倪辛辰,丁淑蓉,霍永忠[6]（2012）在《辐照蠕变对棒状弥散核燃料元件热力耦合行为的影响》一文中研究指出弥散核燃料元件由弥散核燃料芯体和包壳组成。弥散核燃料芯体是由核燃料颗粒弥散地分布于惰性基体之中构成的复合燃料。弥散核燃料元件具有高燃耗和高热导,在先进核反应堆和核废料处理领域具有良好的发展前景。元件处于反应堆内高温高压的环境之下,其长期的热力耦合行为的演化是元件优化设计所关心的关键因素之一。辐照实验周(本文来源于《第16届全国疲劳与断裂学术会议会议程序册》期刊2012-11-02）
赵云妹,丁淑蓉,霍永忠[7]（2012）在《板形弥散核燃料元件辐照损伤效应的数值模拟》一文中研究指出金属基弥散型核燃料板是由金属包壳和金属基弥散型核燃料芯体组成;是核反应堆的核心元件。其芯体是由可发生核裂变反应的颗粒(如铀的化合物)弥散地分布在导热良好、不易裂变的基体材料(本文来源于《第16届全国疲劳与断裂学术会议会议程序册》期刊2012-11-02）
龚辛,丁淑蓉,赵云妹,霍永忠[8]（2012）在《弥散核燃料板堆内辐照损伤效应研究》一文中研究指出弥散型核燃料元件在反应堆中受到辐照损伤效应,影响其堆内的热力学行为。因而进行安全可靠性分析和优化设计时,需要考虑辐照损伤效应下的热力学行为。本研究根据代表性体元法,考虑燃料芯体中颗粒和基体的相互作用,建立了燃料板的细观有限元模型。在已有研究的基础上进一步考虑材料的辐照效应,基于有限元软件ABAQUS的子程序接口,编制子程序实现了板元件堆内热力耦合行为的数值模拟,并验证了子程序的有效性与正确性。结果表明,在辐照蠕变效应的影响下,基体与包壳中的Mises应力要远小于未考虑辐照蠕变时,因而有必要对辐照蠕变效应进行模拟。(本文来源于《第十七届全国反应堆结构力学会议论文集》期刊2012-10-15）
万远富[9]（2012）在《辐照肿胀与蠕变对弥散型核燃料力学行为影响的研究》一文中研究指出弥散型核燃料与传统的核燃料相比具有高燃耗和高热导的优点,不仅在各种试验研究堆中得到了广泛的应用,而且在商业堆、核动力舰船以及核废料处理等方面有着良好的发展前景。弥散型核燃料元件是由金属包壳和弥散型核燃料芯体组成。且芯体是由核燃料颗粒弥散的分布在基体材料中所构成。在裂变的过程中,核裂变颗粒不仅会产生裂变热和辐照肿胀,而且会产生快中子和其它裂变碎片。在长时间工作的情况下,燃料元件会由于快中子和裂变碎片的辐照作用而发生辐照蠕变、材料硬化变脆以及辐照生长等效应。由于快中子穿透性很强,可以认为基体中快中子流近似均匀分布,与之相反,裂变碎片只在燃料颗粒附近区域有分布,因此,裂变碎片会导致燃料颗粒附近会形成局部的“蠕变增强”区。不均匀蠕变会导致燃料元件堆内的力学行为发生一系列变化。为了保证弥散型核燃料元件的完整性,有必要对其堆内的辐照力学行为进行研究。本文重点考察辐照肿胀和辐照蠕变对弥散型核燃料堆内力学行为的影响。本文首先利用解析的方法对稀疏分布的弥散型核燃料进行了分析。针对基体蠕变不均匀以及燃料颗粒附近蠕变比较大的特点,建立了叁相模型。并利用Eshelby理论和粘弹性理论的相关知识对模型进行了求解,得到了应力场的解析解。研究发现,基体上的不均匀蠕变导致了第一主应力和Von Mises等效应力最大值出现在离颗粒和基体边界有一段距离的地方,而不是出现在颗粒和基体的边界上。不均匀蠕变区域越大,第一主应力和Von Mises等效应力最大值越小；当不均匀蠕变区域不变时,颗粒的半径越小,第一主应力和Von Mises等效应力最大值越小。基体和颗粒的体积模量之比越小,剪切模量之比越小,第一主应力和Von Mises等效应力最大值就越小。其次,针对燃料颗粒密集排布的弥散型核燃料元件,本文利用ANSYS有限元软件对其进行了数值计算和研究。不论是板状弥散型核燃料元件,还是棒状弥散型核燃料元件,本文都采用了既能反映其结构特点又能切实考虑边界条件的有限元模型。并考虑了不均匀蠕变区域蠕变率的连续变化。研究表明,相对于均匀蠕变的情况,考虑裂变产物的影响后,基体应力应变的分布会发生相应的变化：基体区域的蠕变率增大,而且离颗粒越近增加的幅度就越大,从而导致基体Von Mises等效应力减小,离颗粒越近减小的幅度越大。而另一方面由于包壳离颗粒较远,受裂变碎片非均匀蠕变效应的影响很小,包壳应力应变的分布和均匀蠕变时的结果相差很小。本文的研究有助于弥散型核燃料元件的优化设计,能为实际的试验提供一定的理论参考,减少其盲目性。(本文来源于《复旦大学》期刊2012-04-10）
万远富,丁淑蓉,霍永忠[10]（2010）在《弥散型核燃料元件的Eshelby解析分析》一文中研究指出利用Eshelby问题的模型,在考虑温度场和辐照肿胀的条件下,采用理论分析的方法分析了颗粒的形状以及辐照肿胀对应力状态的影响。研究发现:第一主应力和Von Mises等效应力的最大值出现在颗粒和基体的边界上,它们的具体数值与颗粒形状等因素有关;燃料颗粒的辐照肿胀对第一主应力和Von Mises等效应力有很大的"增强"作用。(本文来源于《核动力工程》期刊2010年06期）
弥散型核燃料论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了实现核能的可持续发展,需要研发第四代先进核能系统,其同时具有高安全性、高经济性、核废料最小化和防核扩散的特点.加速器驱动的次临界系统(Accelerator-Driven Subcritical System,简称ADS)是具有上述特点的一种先进核能系统,弥散核燃料在其中具有良好的应用前景.弥散核燃料是一种非均质核燃料,在结构上类似于颗粒复合材料,也称为惰性基体燃料.本文主要针对ADS用弥散核燃料,给出其在反应堆高温、高压和辐照环境中的关键力学问题,阐述其所具有的多尺度和多场耦合特征,介绍其在理论建模和数值求解等方面的相关研究进展,并提出研究展望.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
弥散型核燃料论文参考文献
[1].廉超.3D打印制备核素分布高度均匀的弥散型核燃料芯块的研究[D].中国科学技术大学.2019
[2].丁淑蓉,龚辛,赵云妹,崔羿,霍永忠.弥散核燃料燃烧演化过程中的关键力学问题[J].力学季刊.2018
[3].龚辛,丁淑蓉.弥散核燃料芯体等效蠕变计算模拟[C].中国力学大会-2015论文摘要集.2015
[4].蔡维,赵云妹,龚辛,丁淑蓉,霍永忠.弥散核燃料等效辐照肿胀计算模拟[J].原子能科学技术.2015
[5].赵云妹,丁淑蓉,龚辛,霍永忠.弥散核燃料元件非均匀辐照下的热力耦合行为[C].中国力学大会——2013论文摘要集.2013
[6].崔羿,倪辛辰,丁淑蓉,霍永忠.辐照蠕变对棒状弥散核燃料元件热力耦合行为的影响[C].第16届全国疲劳与断裂学术会议会议程序册.2012
[7].赵云妹,丁淑蓉,霍永忠.板形弥散核燃料元件辐照损伤效应的数值模拟[C].第16届全国疲劳与断裂学术会议会议程序册.2012
[8].龚辛,丁淑蓉,赵云妹,霍永忠.弥散核燃料板堆内辐照损伤效应研究[C].第十七届全国反应堆结构力学会议论文集.2012
[9].万远富.辐照肿胀与蠕变对弥散型核燃料力学行为影响的研究[D].复旦大学.2012
[10].万远富,丁淑蓉,霍永忠.弥散型核燃料元件的Eshelby解析分析[J].核动力工程.2010