中文摘要：

将弥散型燃料元件作为一种特殊的颗粒复合材料结构展开研究，建立其各组成材料的辐照、热力耦合理论模型，综合考虑裂变热、辐照肿胀、辐照蠕变、弹塑性和几何非线性；推导出弥散型燃料的大变形本构方程，建立了数值模拟方法和有限元计算程序，并验证程序的有效性；针对板型和棒状弥散型燃料元件，通过计算模拟弄清燃料颗粒不同裂变率、大小形状、不同分布形式和体积含量对弥散型燃料元件寿期内的强度和尺寸稳定性的影响规律；通过细观计算力学方法得到弥散型燃料这样一种核裂变颗粒复合材料的宏观弹性模量、宏观热膨胀系数随温度和微观结构变化的函数关系；将大变形理论与细观力学相结合，考虑材料弹塑性行为的辐照效应，计算弥散型燃料宏观的弹塑性真应力真应变曲线。该研究可以为弥散型燃料元件的可靠性分析与优化设计提供计算模拟方法和数值分析依据，所预测的宏观性能亦为燃料组件的结构分析和整体性优化奠定了基础。