Análise de desgaste por Fretting em varetas combustíveis de Zr-1Nb-1Sn-0,1Fe via o método dos elementos finitos

Abstract

Neste trabalho, foram propostos modelos numéricos tridimensionais baseados no método dos elementos finitos, capazes de reproduzir de forma consistente o comportamento termomecânico da liga Zr-1Nb-1Sn-0,1Fe, com enfoque na resistência ao desgaste por Fretting, durante o processo de geração de energia nuclear em reatores do tipo PWR. Para a avaliação dos modelos numéricos propostos, a modelagem tridimensional foi realizada, bem como a análise por meio do método dos elementos finitos, permitindo, por meio de simulações computacionais, a reprodução da ocorrência de Fretting superficial no material em estudo. Além disso, foram estudadas as condições de tratamento térmico que possibilitaram o aumento da resistência ao desgaste por Fretting em varetas de elementos combustíveis e grades espaçadoras. Para o desenvolvimento e a validação dos modelos numéricos propostos, foram utilizados os resultados de caracterização mecânica e microestrutural, referentes a varetas combustíveis fabricadas a partir da liga Zr-1Nb-1Sn-0,1Fe, submetidas a ensaios de desgaste por Fretting.