Подробное описание документа

Аронов П. С., Галанин М. П., Родин А. С.
   Моделирование термомеханического состояния участка твэла с учетом контакта, растрескивания и ползучести / Аронов П. С., Галанин М. П., Родин А. С. // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки. - 2025. - № 4. - С. 4-22.

Разработан алгоритм численного решения осесимметричных задач мультиконтактного взаимодействия системы деформируемых тел с учетом эффектов растрескивания и ползучести. Алгоритм основан на использовании mortar-метода для учета выполнения контактных условий на поверхностях тел. Объектом применения алгоритма является часть твэла. Пространственная область, в которой исследовано напряженно-деформированное состояние твердых тел, содержит 10 топливных таблеток в окружающей их оболочке. Напряжения и деформации возникают вследствие выделения теплоты в топливных таблетках. Временная зависимость мощности тепловыделения взята близкой к реальной. Подробно описан построенный численный алгоритм, основанный на использовании метода конечных элементов, в котором значительная и меняющаяся несогласованность сеток в контактирующих телах учтена с помощью mortar-метода. Процесс развития деформаций ползучести в таблетках и оболочке моделируется в рамках теории течения. Эффект растрескивания материала топливных таблеток учитывается с помощью модели размазанных трещин. Для оценки влияния различных неупругих эффектов на напряженно-деформированное состояние твэла проведена серия расчетов с использованием реалистичных термомеханических свойств материалов на интервале времени до одного года. Результаты сравнительного анализа показали, что выбранная модель размазанных трещин позволяет снизить уровень растягивающих напряжений в несколько раз и на качественном уровне учесть особенности поведения материалов топливных таблеток и оболочки
Ключевые слова контактная задача, метод конечных элементов, mortar-метод, твэл, растрескивание, ползучесть