Implementación Numérica de una Ley de Comportamiento Bajo Irradiación en el Marco de una Ley de Usuario (UMAT) en el Código Code-ASTER

Abstract

Los componentes internos de un reactor nuclear están expuestos a un entorno de irradiación neutrónica. Los materiales que constituyen los componentes son susceptibles de sufrir cambios notables en sus propiedades mecánicas: módulo elástico, ductilidad y tenacidad. Las deformaciones mecánicas y térmicas van acompañadas del incremento de las vacancias y de la fluencia por irradiación. En el presente trabajo, se implementa una ley constitutiva de comportamiento bajo irradiación como una rutina de usuario en el programa de elementos finitos Code-Aster para materiales irradiados. Se asume una descomposición aditiva de la deformación, se considera el aporte de la deformación elástica, plástica, debida al creep bajo irradiación y el swelling. Se detalla el algoritmo de resolución, incluyendo el cálculo de la matriz jacobiana consistente acorde al método de Newton-Raphson (N-R) utilizado en la integración. Finalmente, se comparan los resultados obtenidos con resultados reportado en la literatura para un acero inoxidable 304.