辐照产生的宏观弹性应力与应变

利用材料暴露于高能中子辐照下所形成缺陷产生的本征应变概念，我们开发了一种计算聚变电厂运行期间其部件中产生的宏观弹性应力与应变的方法。在微观结构各向同性的材料中，宏观弹性应力与应变场的主要成因是中子辐照的空间变化。我们证明，在无牵引边界条件下，体积平均弹性应力始终为零，这表明形成了一种空间非均匀的应力状态，在同一部件的不同位置结合了压缩和拉伸弹性变形，且完全由辐照暴露的空间变化所致。分析与数值求解了与聚变电厂设计相关的若干案例，结果表明，空间变化的缺陷分布会在离子辐照薄膜、加压圆柱管和增殖包层模块中产生显著的弹性应力。