Modélisation de l’endommagement du combustible RNR basée sur l’analyse d’images

Encadrement

- Directeurs de thèse : Stéphane LEJEUNES (LMA) - Mihail GARAJEU (LMA)
- Encadrants de thèse : Victor BLANC (CEA) - Etienne CASTELIER (CEA)

Résumé : Le travail de thèse consistera dans un premier temps à proposer une procédure spécifique pour analyser la phénoménologie de la formation des fissures dans le combustible, via une observation de coupes métallographies existantes sur des combustibles irradiés. Dans un second temps, l’étudiant s’attachera à simuler par éléments-finis les sollicitations mécaniques subies par la pastille combustible pendant l’irradiation, avec un outil de simulation 2D. Un modèle d’endommagement permettant de décrire la formation des fissures radiales lors de la montée en puissance sera développé à partir d’une approche énergétique de la fissuration du matériau fragile et avec la méthode des champs de phase. Il sera ensuite nécessaire de coupler la résolution thermo-mécanique avec les phénomènes spécifiques à l’irradiation : le rattrapage de jeu, la redistribution de matière et la restructuration, ceux-ci étant déjà traités par ailleurs. Ce couplage permettra de décrire la guérison des fissures radiales et l’évolution des pastilles sous irradiation. On s’intéressera enfin à modéliser la création des fissures circonférentielles et l’ouverture du jeu pastille-gaine lors des retours à froid. La modélisation mise en place durant la thèse permettra également d’améliorer la description de l’état mécanique du combustible RNR pendant les transitoires de débit et de valider cette modélisation par des observations expérimentales.

Page personnelle de Lucas Salmon