High-Resolution Characterization of Micro-Scale Crack Tip Fields in Zirconium
Notice bibliographique
Résumé
Zirconium (Zr) alloys are widely used in nuclear reactors as structural core components owing to their low thermal neutron absorption cross-section and adequate mechanical and corrosion properties. To ensure the sustainable design and safe operation of nuclear reactors, understanding the failure mechanisms of these components is essential. In CANDU (CANada Deuterium Uranium) reactors, a few leakages were observed in the 1970s. Since then, the fracture behaviour of Zr has been widely investigated in the nuclear materials community. In the present dissertation, the fracture of Zr and its associated mechanisms are investigated in plane stress conditions in accordance with proton penetration depths, such that the outcome from this research can be used to mimic irradiation effects with proton irradiation in the future. In this dissertation, two high-resolution experimental techniques, high (angular) resolution electron backscatter diffraction (HR-EBSD) and high (spatial) resolution digital image correlation (HR-DIC), are used in combination with crystal plasticity-based finite element (CPFE) analysis for the facture studies. The current dissertation is presented in a manuscript format. Chapters I to III include the Introduction, Literature Review, and Experimental Details. In Chapter IV, localized geometrically necessary dislocation (GND) densities are estimated using HR-EBSD as an indirect measure of plastic deformation ahead of a microscale crack tip. The advantages of HR-EBSD in measuring fine-scale dislocation structures are also described. Chapter V analyzes the elastic field ahead of a microscale crack in Zr with HR-EBSD. The experimental results are compared with CPFE models to identify the effect of a large non-trivial strain floor on the elastic measurements. In Chapter VI, the evolution of the crack tip strain field in Zr is examined with HR-DIC. The experimental results are verified with CPFE models. Next, the slip localization behaviour at the crack tip is analyzed with a Schmid factor analysis. In Chapter VII, a general discussion is presented. The conclusions and recommendations for future works are provided in Chapter VIII.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».