Implementación Numérica de un Modelo Viscoplástico Anisotrópico para Describir el Comportamiento de Tubos de Zircaloy-4 bajo Irradiación

Resumen

Para garantizar la integridad estructural de los tubos de revestimiento de combustible nuclear durante su vida útil es necesario realizar cálculos precisos de los niveles de tensión y deformación de los materiales en condiciones de servicio. En este contexto, el presente trabajo se enfoca en la implementación de una ley constitutiva viscoplástica anisótropa específica para aleaciones de Zircaloy-4 que capture el comportamiento bajo irradiación. Se detallan aspectos de la formulación y de la resolución numérica: algoritmo de retorno radial, integración de las ecuaciones acorde al método de Newton-Raphson, resolución en un sistema material. El modelo material desarrollado es implementado como rutina de usuario en el código de elementos finitos Code Aster. Finalmente, se realizan comparaciones entre los resultados obtenidos y aquellos reportados en la literatura, con el objetivo de validar y mejorar la comprensión de los modelos utilizados en la predicción del comportamiento de materiales en aplicaciones nucleares.