抽象的氘融合反应以14.1 MeV中子的形式产生能量,因此,融合反应器成分将暴露于高能量中子辐照的情况下,同时也受到热,机械和磁负荷的影响。暴露于中子辐射会带来许多后果,包括肿胀和尺寸变化,与等离子成分中发生的峰值瞬态热变形相当。辐照还以强烈的非线性方式动态改变了各种热机械特性,温度,应力和肿胀。有关跨越设计参数空间的中子暴露影响的实验数据非常稀疏,这突出了计算机模拟的相关性。在这项研究中,我们探讨了体力/表面牵引方法与特征性形式主义之间的等效性,用于治疗各向异性辐射引起的肿胀。我们发现,用于有限元方法(FEM)模拟的商业和大规模并行的开源软件都适合评估中子暴露对机械载荷反应器组件的影响。我们证明了辐射,辐射肿胀和导热率的降解的两个主要影响如何影响ITER TOKAMAK分流中应力和温度的分布。表征肿胀幅度和治疗模型的明显不确定性表明,基于目前可用的数据,只能给出反应堆成分中最受辐射的反应堆组件中发生的压力估算。
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