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通过建立热-力-电-扩散强耦合结合相场模型的控制方程,对碳化硅材料的电流辅助烧结致密化机理进行了模拟研究,其中考虑了以下三个方面的影响:电流密度对烧结激活能的影响通过扩散系数引入耦合方程,在模拟中实现了活化作用实时影响扩散行为;碳化硅材料电导率与温度变化的关系;通过碳化硅烧结宏观有限元计算给出微结构演化的电流与温度边界条件。在该耦合理论体系下,对不同温升率的微结构演化全过程进行了模拟,计算所得的致密化曲线均与实验结果相符。模拟结果表明,在电流辅助烧结中,活化作用可极大促进致密化过程;提高温升率使得扩散驱动力增大,进而提高致密化速率。 相似文献
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UN-FeCrAl燃料元件作为耐事故燃料高燃耗应用的主要方案之一,需要评价其在高燃耗下的热力学性能。本研究基于FUPAC软件对UN-FeCrAl燃料元件在燃耗68000 MW·d·t-1(U)下的稳态和瞬态热力学性能进行了预测。分析结果表明,稳态工况下UN-FeCrAl燃料元件热力学性能表现良好;瞬态下UN燃料的芯块中心温度最高仅为862℃,可满足芯块温度设计要求,但FeCrAl包壳的瞬态应力最大将达到459 MPa,且瞬态应变量相比于稳态应变量最大增加了0.23%,这可能会使FeCrAl包壳面临瞬态应力和瞬态应变准则超限的风险。因此后续研究应重点关注FeCrAl包壳的瞬态应力和瞬态应变性能。 相似文献
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