مرتضی ایمانی - پژوهشکده مواد و سوخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: ۸۴۸۶-۱۱۳۶۵، تهران- ایران
مهدی آقایی - دانشکده مهندسی هسته ای، دانشگاه شهید بهشتی، صندوق پستی: ۱۹۸۳۹۶۳۱۱۳، تهران-ایران
محمد عماد عادلی خواه - دانشکده مهندسی هسته ای، دانشگاه شهید بهشتی، صندوق پستی: ۱۹۸۳۹۶۳۱۱۳، تهران-ایران
احمدرضا ذوالفقاری - دانشکده مهندسی هسته ای، دانشگاه شهید بهشتی، صندوق پستی: ۱۹۸۳۹۶۳۱۱۳، تهران-ایران
عبدالحمید مینوچهر - دانشکده مهندسی هسته ای، دانشگاه شهید بهشتی، صندوق پستی: ۱۹۸۳۹۶۳۱۱۳، تهران-ایران

در طراحی میله سوخت، توانایی پیش­ بینی قابل ­اطمینان از عملکرد سوخت به­ منظور رعایت اصول ایمنی از اهمیت بالایی برخوردار است. برای دستیابی به این هدف، کدهای کامپیوتری مختلفی ارایه شده­اند که هر یک از آن ها از مدل ­های مختلف مکانیکی و روش­ های مختلف عددی و تحلیلی استفاده می­ کنند. بر همین اساس، هدف پژوهش حاضر تهیه برنامه ­ای کامپیوتری به زبان برنامه­ نویسی فرترن به ­منظور آنالیز مکانیکی و حرارتی میله ­های سوخت (۲ UO) با استفاده از روش­های عددی، به­ویژه به ­کارگیری اصل کار مجازی در تحلیل مکانیکی میله سوخت در شرایط پایا می­ باشد. برای حل معادلات به دست آمده از روش المان محدود استفاده شده است. در قسمت تحلیل مکانیکی پدیده­ هایی از قبیل تورم و تراکم سوخت و خزش در غلاف در نظر گرفته شده ­اند. سپس با پدیده ­های فوق و انجام تحلیل مکانیکی و حرارتی به­ صورت هم­زمان، زمان تماس سوخت با غلاف، میزان تنش و کرنش در سوخت و غلاف، دمای مرکز سوخت، میزان رشد لایه اکسید بر روی غلاف و توزیع دمای سوخت و غلاف در طول کار راکتور در حالت پایا (در یک توان ثابت) توسط برنامه­ نوشته شده به دست می ­آیند. نتایج این برنامه با نتایج روش تحلیلی موجود در منابع صحت­سنجی شده و برای راکتور VVER۱۰۰۰ تحلیل مکانیکی و حرارتی میله سوخت در یک بازه ۱۶۰۰ روزه انجام پذیرفته است. با توجه به نتایج به دست آمده، قرص سوخت پس از ۱۲۵۰ روز با غلاف تماس پیدا می­ کند.

میله سوخت, غلاف, قرص سوخت, تحلیل مکانیکی, تحلیل حرارتی, روش المان محدود, اصل کار مجازی