三维针刺C/C控制棒导向管侧向抗压强度评价的数值研究 - 管月霞; 刘新宽; 曾广礼; 高彦涛 (核技术, 2020)
TL345; C/C复合材料在高温下具有良好的力学性能,是熔盐堆中控制棒导向管的候选材料之一.为保证熔盐堆的安全运行,研究三维针刺C/C导向管的力学性能显得十分重要.首先通过准静态侧向压缩试验,得到三维针刺C/C导向管的极限承载能力;然后基于Tsai-Wu强度张量理论,并考虑到复合材料渐进损伤时材料刚度折减,建立了导向管的三维渐进损伤模型.应用该损伤破坏模型,编写了用户材料子程序.程序计算得到的导向管载荷-位移之间的关系与试验结果基本吻合,表明三维渐进损伤模型能够有效地模拟导向管破坏过程.最后利用损伤破坏模型对不同尺寸的导向管进行模拟计算,得到了不同尺寸导向管的极限承载能力,结果发现极限载荷与导向管的直径和厚度密切相关.