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【英文篇名】 |
Numerical Simulation of Transient Temperature and Stress Fields in Zr-4 Alloy Tube Electron Beam Welding |
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【下载频次】 |
★★★★★ |
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【作者】 |
夏胜全;
何建军;
窦政平;
王巍;
贾建平; |
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【英文作者】 |
Xia Shengquan;
He Jianjun;
Dou Zhengping;
Wang Wei;
Jia Jianping;
China Academy of Engineering Physics; |
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【作者单位】 |
中国工程物理研究院; |
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【文献出处】 |
稀有金属
, Chinese Journal of Rare Metals, 编辑部邮箱
2016年 07期
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览 ASPT来源刊 CJFD收录刊 |
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【中文关键词】 |
Zr-4合金;
电子束焊接;
温度场;
应力场; |
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【英文关键词】 |
Zr-4 alloy;
electron beam welding;
temperature field;
stress field; |
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【摘要】 |
Zr-4合金广泛用作大多数压水堆和反应堆的燃料包壳材料,因此针对其焊接的研究有非常重要的现实意义。论文采用数值模拟方式研究Zr-4合金电子束焊接的瞬态过程,采用双椭球热源模型,结合接触及辐射等边界条件,采用变密度六面体网格,耦合温度场和应力场,建立了Zr-4合金管电子束焊接的有限元瞬态数学模型,采用自适应时间步,计算了Zr-4合金管真空电子束焊接的三维瞬态温度场和应力场。数值模拟结果表明:在电子束功率相对较小的条件下,焊缝深宽比较小,采用双椭球热源模型进行数值模拟,所获熔池形状与实验所得焊缝成形吻合良好,证明了该数学模型的合理性,从而可为制定实际焊接工艺提供理论指导。在所设定的计算条件下,筒盖和筒体均变形均匀,主要表现形式为沿径向突出,且筒盖变形大于筒体,和实际焊接现象基本一致;焊后最大整体变形约0.02 mm。 |
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【英文摘要】 |
Zr-4 alloy was widely used in most of the fuel cladding materials for pressurized water reactors and reactors,and it had very important practical significance in studying the welding process. Coupling the temperature and stress fields,the transient finite element model of Zr-4 alloy tube's electron beam welding with the double ellipsoid source model was set up,in which the contact and radiation boundary condition and variable density hexahedral mesh were used,and then the three-dimensional transient tempera... |
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【基金】 |
国家自然科学基金项目(91226023)资助 |
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【更新日期】 |
2016-08-01 |
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【分类号】 |
TG456.3 |
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【正文快照】 |
随着经济的迅速发展和环保意识的持续增强,世界对洁净能源的需求日益迫切,核动力反应堆正朝着降低燃料燃耗、提高热效率以及安全可靠的方向发展,对燃料元件包壳材料提出了更高要求[1]。锆高温性能优良[2],而Zr-4合金性能优异、耐蚀性好[3],具有良好综合性能,被选为主要结构材料 |
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