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公开(公告)号：CN111778438A
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN202010753475.3
申请日：2020-07-30
Applicant: 东北大学 , 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公布了一种结构功能一体化的基于Al-Nb-Zr-Mo-V-Hf体系高熵合金，属于高熵合金材料领域，其组分按质量百分比为：铝：4～15%；铌：20～30%；锆：20～60%；钼：5～15%；钒：1～5%，余量为铪元素（0.01～20.0%）和不可避免的杂质；针对目前典型BCC结构难熔高熵合金如TaNbMoW、TaNbMoWV等含有大量高密度金属元素，合金密度大，成本高，室温塑性差，难以作为结构材料应用的瓶颈问题，同时以外的研究为对可吸收中子的高熵合金研究未给予充分的重视，本发明提出一种基于Al-Nb-Zr-Mo-V-Hf体系的高熵合金，并充分考虑Hf元素的特殊作用，从而实现高熵合金的结构功能一体化。
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公开(公告)号：CN111507033A
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN202010244119.9
申请日：2020-03-31
Applicant: 东北大学 , 中国核动力研究设计院
IPC: G06F30/23 , G06F111/10 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公布了UO2/Zr单片式核燃料裂变破碎过程的有限元模拟分析方法，其为了研究核燃料裂变破碎过程中的受力情况，并为高性能核试验堆的设计提供理论指导，本发明基于ANSYS LS-DYNA软件，通过Johoson-Cook失效准则模拟了单片式核燃料裂变受到裂变气体迭代冲击作用下破碎的过程，结果表明，在孔内气体压强冲击达到最高800MPa的连续冲击过程中，由于应力集中与叠加的综合作用，裂变气体将沿着临界应力分布最大值的路径，即相邻裂变气孔中心的连线前进，并在核燃料板进行裂变反应的同时发生二次、三次等迭代式的裂变冲击，使得破坏路径主要沿相邻圆孔中心连线的部位进行扩展，有限元分析结果可定量分析气孔裂变爆炸过程中的应力与变形情况。
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公开(公告)号：CN111444652B
公开(公告)日：2022-07-19
申请号：CN202010244116.5
申请日：2020-03-31
Applicant: 东北大学 , 中国核动力研究设计院
IPC: G06F30/23 , G21C3/02 , G06F119/14
Abstract: 本发明公布了UO2/Zr核燃料板裂变力学分析有限元模型，模型由Zr合金基体、两个UO2芯体颗粒、及包覆于UO2芯体的裂变气孔组成；UO2/Zr核燃料板裂变模型为1/4圆形的扇形薄板结构；燃料板外部为Zr合金包壳，内部为UO2芯体，同时夹杂以UO2、Zr的小型颗粒和气孔等。将气孔、UO2和Zr颗粒均假设为球形，故符合轴对称问题，可以简化为平面问题，为实现在LS‑DYNA中施加面载荷，以球心为中心点建立薄片三维体为几何模型，厚度方向仅划分一层单元，进而大幅度减小有限元计算量，提升有限元求解速度。
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公开(公告)号：CN114561603A
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN202210198455.3
申请日：2022-03-02
Applicant: 东北大学 , 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公布了含铀可用作核燃料的基于Nb‑Hf‑Zr‑U系结构功能一体化高熵合金，属于高熵合金材料领域，Nb‑Hf‑Zr‑U系合金组分按原子百分比为：铌：15～60%；锆：10～35%；铪：10～35%；铀：15～50%；铝：0.01～10%，余量为铬元素和不可避免的杂质。针对目前抗辐照性能差的传统金属型燃料如UZr、UAl等合金，高温易相变、在反应堆长时间照射后容易发生辐照损伤以及裂变产物引起辐照肿胀等瓶颈问题，同时其他研究对于含U、Hf高熵合金燃料的研究未给予充分的重视，本发明提出基于Nb‑Hf‑Zr‑U系的高熵合金，并充分考虑U、Hf元素的特殊作用，从而实现高熵合金的结构功能一体化。
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公开(公告)号：CN111945034A
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN202010753435.9
申请日：2020-07-30
Applicant: 东北大学 , 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公开了一种含硼元素的BCC结构高熵合金，其涉及属于高熵合金材料领域，其组分按质量百分比为：铝：5～15%；锆：40～60%；铌：20～30%；钼：5～15%；钒：0.1～5%，余量为硼元素（0.01～3.0%）和不可避免的杂质；针对目前典型BCC结构难熔高熵合金如TaNbMoW、TaNbMoWV等含有大量高密度金属元素，合金密度大，成本高，室温塑性差，难以作为结构材料应用的瓶颈问题，本发明提出一种含硼元素的新型BCC结构难熔高熵合金及其制备方法，制备出了强韧兼备的BCC结构难熔高熵合金；硼元素与Mo、Nb、Zr的混合焓分别为-34、-54和-71 kJ/mol，绝对值很高的负混合焓使元素偏聚形成硼化物，硼化物的形成可通过Orowan机制对合金进行强化，提高了合金的强度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111539137A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010245675.8
申请日：2020-03-31
Applicant: 东北大学 , 中国核动力研究设计院
IPC: G06F30/23 , G06F17/13 , G21C17/06 , G06F111/10 , G06F119/14
Abstract: 本发明公布的核燃料裂变破碎过程中静力学分析方法，其利用Johoson-Cook失效准则进行模拟，采用静力学对核燃料裂变过程中气孔裂变爆炸过程中应力与变形情况，首先假设一个球体，内孔半径为r0，球体半径为R0，那么当内孔受内压为p的条件下，当发生塑性变形，则整个球体截面上沿半径R方向上的点的应力大小由通过工程法求解得到，通过构建数学模型计算，气体裂变过程中，分析核燃料发生塑性变形乃至塑性失效的具体原因，本发明提供的分析方法可以作为有限元动力学模拟计算有利的补充，可以从力学推导的角度为核燃料服役行为及可靠性提供一个重要的理论参考。
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公开(公告)号：CN114561602A
公开(公告)日：2022-05-31
申请号：CN202210197823.2
申请日：2022-03-02
Applicant: 东北大学 , 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公布了一种含铀可用作核燃料的基于Nb‑Ti‑Zr‑U系结构功能一体化高熵合金，属于高熵合金材料领域，Nb‑Ti‑Zr‑U系合金组分按原子百分比为：铌：15～60%；锆：10～35%；钛：10～35%；铀：15～50%；铝：0.01～10%，余量为铬元素和不可避免的杂质；针对目前抗辐照性能差的传统金属型燃料如UZr、UAl等合金，高温易相变、在反应堆长时间照射后容易发生辐照损伤以及裂变产物引起辐照肿胀等瓶颈问题，同时其他研究对于含U高熵合金燃料的研究未给予充分的重视，本发明提一种基于Nb‑Ti‑Zr‑U系高熵合金，并充分考虑U元素的特殊作用，从而实现高熵合金的结构功能一体化。
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公开(公告)号：CN111460713B
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202010244135.8
申请日：2020-03-31
Applicant: 东北大学 , 中国核动力研究设计院
IPC: G06F30/23 , G06F119/08
Abstract: 本发明提供了基于包壳材料在电磁感应加热条件下的温度分布有限元分析法；对LOCA条件下的包壳材料进行热场分析；通过前处理软件SOLIDWORKS，将被研究物体进行3D建模，并将建好的模型导入到多物理场耦合软件COMSOL中；对感应加热线圈进行电磁特性分析，得出电磁场的分布规律云图，并将其转化为热源，耦合到固体传热模块中去，进而得出被研究物体的表面和中心处的温升；本发明目的是研究在不同温度升高情况下，金属体内温度分布情况，并和实验进行对比，最终实现用仿真分析的方法去替代实验测试。
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公开(公告)号：CN111778438B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202010753475.3
申请日：2020-07-30
Applicant: 东北大学 , 中国核动力研究设计院
Abstract: 本发明公布了一种结构功能一体化的基于Al‑Nb‑Zr‑Mo‑V‑Hf体系高熵合金，属于高熵合金材料领域，其组分按质量百分比为：铝：4～15%；铌：20～30%；锆：20～60%；钼：5～15%；钒：1～5%，余量为铪元素（0.01～20.0%）和不可避免的杂质；针对目前典型BCC结构难熔高熵合金如TaNbMoW、TaNbMoWV等含有大量高密度金属元素，合金密度大，成本高，室温塑性差，难以作为结构材料应用的瓶颈问题，同时以外的研究为对可吸收中子的高熵合金研究未给予充分的重视，本发明提出一种基于Al‑Nb‑Zr‑Mo‑V‑Hf体系的高熵合金，并充分考虑Hf元素的特殊作用，从而实现高熵合金的结构功能一体化。
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公开(公告)号：CN119470527A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411634312.8
申请日：2024-11-15
Applicant: 东北大学 , 中国核动力研究设计院
IPC: G01N23/2255 , G01N23/2202
Abstract: 本发明公布了一种模拟服役条件下镁基燃料基体辐照损伤行为的研究方法，该方法步骤：采用SRIM软件分别计算不同能量Mg+和He+在镁合金中的入射深度；制备可以调出一定束流密度Mg+的靶材；抽取辐照靶室的真空，根据SRIM计算结果设置辐照实验所需的中子注量，将Mg+和He+离子束同时注入样品；利用FIB对辐照后样品沿辐照深度制备透射电镜样品，用于表征中子辐照和裂变气体对镁基燃料基体的辐照损伤行为；该方法通过采用He+和Mg+双束离子协同辐照镁合金试样，能有效、便捷的实现Mg合金燃料基体材料在服役条件下的辐照损伤行为研究，同时实现燃料基体用耐热Mg合金体系的快速筛选。
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