Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Nucleares do Instituto de Engenharia Nuclear
 
Galeria de exemplos de Mecânica Computacional
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Projeto do revestimento do elemento combustível de um reator nuclear

O projeto do revestimento do elemento combustível deve levar em consideração o tipo de comportamento elastoplástico (adaptação elástica, plasticidade incremental ou alternada) a que ele está sujeito em função do carregamento aplicado. Dentro do núcleo do reator, carregamentos tais como a pressão interna resultante das reações nucleares, as forças circunferencial e axial devido à expansão das pastilhas combustíveis e ao gradiente térmico na espessura do elemento atuam neste revestimento. Além disto, a partida e a parada de um reator provocam variações de intensidade principalmente na pressão interna e no gradiente térmico.

Apresenta-se, abaixo, o modelo utilizado para o revestimento e os resultados obtidos para cada tipo de carregamento explicitado na tabela abaixo.



carregamento
Formulação de König
Formulação de Morelle
p
Q
N
T
variação
[-1,+1]
[+1,+1]
[+1,+1]
[-1,+1]
α+i
α+a
α+

Análise limite
1.0
0.0
0.0
0.0
0.9764
∞
0.9764
0.0
2√2
0.0
0.0
1.015
∞
1.0167
0.0
0.0
1.0
0.0
0.9761
∞
0.9764

Adaptação sem temperatura
0.9999
0.01
0.0
0.0
0.9762
2.0002
0.9762
0.9583
0.5
0.5
0.0
1.0843
2.0870
1.1026
0.7549
1.0
0.7
0.0
1.0859
2,6494
1.1472
0.3421
1.0
0.9
0.0
1.0784
5.8461
1.0945
Adaptação com temperatura
0.7499
0.01
0.0
0.5
1.1969
2.6667
1.3280
0.4999
0.01
0.0
1.0
1.5279
1.6076
1.7182
0.2499
0.01
0.0
1.5
1.7512
1.0717
3.0387
0.0
0.01
0.0
2.0
1.8960
0.8038
3.0934

Comparação das cargas limites do elemento combustível

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