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1 IRSN - Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire 2 LMA - Laboratoire de Mécanique et d-Acoustique Marseille

Abstract : This study is devoted to the modelling of the elastoplastic behavior with damage of a porous ceramic material with two populations of saturated cavities : the highly irradiated uranium dioxide fuel at high temperature. A multi-scaled approach is followed based on the assumption of the separation of the scales of the two populations of cavities spherical intragranular cavities and ellipsoidal intergranular cavities and on the assumption of the macroscopic isotropy. The elastoplastic model with damage proposed in this study successively deals with the elasticity, the yield criterion and the evolution of the internal parameters of the model with the loading. The different pressures in each population of cavities are taken into account for the three states elasticity-plasticity-damage.

Résumé : Ce travail vise à la construction d-un modèle élastoplastique endommageable pour une céramique poreuse à deux populations de pores saturés : le combustible nucléaire d-oxyde d-uranium fortement irradié et à haute température. La démarche suivie consiste en une approche multi-échelle basée sur l-hypothèse de séparation des échelles entre les deux populations de cavités pores intragranulaires sphériques et pores intergranulaires ellipsoïdaux et sur celle de l-isotropie macroscopique. Le modèle élastoplastique endommageable proposé traite séparément de l-élasticité, de la surface de plasticité et de l-évolution des paramètres internes du modèle avec le chargement. La prise en compte de pressions différentes dans chaque population de cavités est effectuée pour les trois régimes élasticité-plasticité-endommagement.

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Keywords : Porous materials uranium dioxide fuel homogeneization multi-scale approach elasticity plasticity damage Gurson criterion variational approach ellipsoidal cavities cracks finite element method Fast Fourier Transfom discrete element method Voronoï cells

Mots-clés : Milieux poreux oxyde d-uranium combustible homogénéisation approche multi-échelle élasticité plasticité endommagement critère de Gurson approches variationnelles cavités ellipsoïdales fissures éléments finis transformée de Fourier rapide zones cohésives cellules de Voronoï





Author: Pierre-Guy Vincent -

Source: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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