基于矿物组成的辐照骨料弹性模量的预测方法技术

技术编号:41130927 阅读:26 留言:0更新日期:2024-04-30 18:00
本发明专利技术公开了一种基于矿物组成的辐照骨料弹性模量的预测方法,包括如下步骤:确定骨料的矿物组成,并将矿物划分为多个种类,基于每个种类的矿物确定对应的体积膨胀模型;建立矿物的弹性模量退化模型;根据对应的体积膨胀模型得到骨料内矿物的累积体积,进而得到辐照引起骨料的开裂体积,拟合出不同辐射条件下骨料的开裂体积比的变化规律;根据不同辐射条件下骨料的开裂体积比的变化规律,基于自洽方法计算骨料辐照之后的弹性模量。本发明专利技术的基于矿物组成的辐照骨料弹性模量的预测方法,直接基于其矿物组成,计算其在不同中子注量条件下的组成矿物体积分数,进而可以计算辐照骨料与初始骨料的弹性模量比,概念清晰,计算明确,有较好的实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及脆性材料数值模拟,尤其涉及一种受核电机组堆芯中子辐照影响的混凝土中骨料的残余弹性模量的预测方法。


技术介绍

1、骨料是由不同的矿物组成的准脆性材料,每种矿物辐照后都会在不同程度上影响骨料的体积和弹性性能。分子动力学结果表明,中子弹道级联造成矿物晶体原子结构的无序化,导致矿物的体积和弹性性能变化。不同矿物的原子结构和化学组成的差异,造成辐照诱导其体积和刚度的变化不均匀。矿物间的应变失配会造成骨料内部开裂,在较高中子注量水平下,辐照骨料的开裂体积对骨料总体积变化的贡献会超过其组成矿物体积膨胀。辐照试验结果表明,同中子注量水平下,由于骨料矿物组成的不同,不同类型骨料的体积演化差异较大,并且裂缝主要出现在不同矿物晶粒之间。由于裂缝是辐照骨料力学性能退化的主要原因,因此骨料的弹性性能演化同样依赖于矿物组成。

2、硅酸盐骨料是混凝土生物屏蔽墙中常用的骨料类型,但在近年来的辐照混凝土数值研究中,通常是只基于硅酸盐骨料中的石英含量直接预测其体积膨胀,未能考虑包括石英在内的主要组成矿物和开裂体积对总体积变化的影响。同时由于骨料力学性能的辐照试验很少本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于矿物组成的辐照骨料弹性模量的预测方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的预测方法,其特征在于,所述矿物包括石英、钠长石、钙长石、微斜长石、绢云母、绿泥石、方解石、白云石、无定形;所述体积膨胀模型包括Zubov模型、线性增长跳跃模型和阈值模型;所述石英、钠长石、钙长石、微斜长石对应的体积膨胀模型为Zubov模型;所述绢云母、绿泥石对应的体积膨胀模型为线性增长跳跃模型;所述方解石、白云石对应的体积膨胀模型为阈值模型。

3.根据权利要求1所述的预测方法,其特征在于,所述Zubov模型如下式所示:

4.根据权利要求1所述的预测方法...

【技术特征摘要】

1.一种基于矿物组成的辐照骨料弹性模量的预测方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的预测方法,其特征在于,所述矿物包括石英、钠长石、钙长石、微斜长石、绢云母、绿泥石、方解石、白云石、无定形;所述体积膨胀模型包括zubov模型、线性增长跳跃模型和阈值模型;所述石英、钠长石、钙长石、微斜长石对应的体积膨胀模型为zubov模型;所述绢云母、绿泥石对应的体积膨胀模型为线性增长跳跃模型;所述方解石、白云石对应的体积膨胀模型为阈值模型。

3.根据权利要求1所述的预测方法,其特征在于,所述zubov模型如下式所示:

4.根据权利要求1所述的预测方法,其特征在于,所述弹性...

【专利技术属性】
技术研发人员:廖开星黄瑛颜永贵方奎元
申请(专利权)人:苏州热工研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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