Fázové přechody v zirkonia a difuzní procesy

školitel: prof. Dr. Ing. Michal Beneš (FJFI ČVUT v Praze), Ing. Jakub Krejčí, Ph.D. (UJP Praha, a.s.)
e-mail: zobrazit e-mail
typ práce: bakalářská práce, diplomová práce
zaměření: MI_MM, MI_AMSM, MINF
klíčová slova: zirkoniové slitiny; metoda fázového pole; fázový diagram; anizotropie; teorie fázových přechodů; metoda konečných objemů
popis: Téma se věnuje matematickému modelování fázových přechodů v krystalické struktuře materiálů na bázi zirkonia, ze kterého je vyrobena struktura palivových tyčí jaderných reaktorů. Tyto fázové přechody pod vlivem rostoucí teploty výrazně mění mechanické vlastnosti materiálu. Jejich znalost přispívá k prodloužení životnosti a zvýšení spolehlivosti. Cílem tématu je seznámení se s principy modelování těchto fázových přechodů s využitím zákonů zachování hmoty a energie a termodynamiky, vlastnosti a numerické řešení výsledných parciálních diferenciálních rovnic a využití dosud známých výsledků v této oblasti. Perspektivou vedoucí k diplomové práci je návrh dvou a třírozměrného matematického modelu a jeho numerické řešení moderními metodami. Téma je motivováno reálnými požadavky provozu jaderných elektráren a je realizováno ve spolupráci s UJP PRAHA a.s., Zbraslav. Zapojení do uvedené tématiky otevírá perspektivu uplatnění absolventa v praxi.
literatura: [1] Jaworska L, Cyboron J, Cygan S, Zwolinski A, Onderka B, Skrzekut T. Zirconium Phase Transformation under Static High Pressure and ω-Zr Phase Stability at High Temperatures. Materials (Basel). 2019 Jul 12;12(14):2244. https://doi.org/10.3390/ma12142244.

[2] Lin, C., Ruan, H. & Shi, SQ. Mechanical–chemical coupling phase-field modeling for inhomogeneous oxidation of zirconium induced by stress–oxidation interaction. npj Mater Degrad 4, 22 (2020). https://doi.org/10.1038/s41529-020-00125-6

[3] Bo-Yuan Ning, Pressure-induced structural phase transitions of zirconium: an ab initio study based on statistical ensemble theory, 2022, J. Phys.: Condens. Matter 34 505402 https://doi.org/10.1088/1361-648X/ac9bbf
naposledy změněno: 22.08.2023 18:18:08

za obsah této stránky zodpovídá: Pavel Strachota | naposledy změněno: 9.9.2021
Trojanova 13, 120 00 Praha 2, tel. +420 770 127 494
České vysoké učení technické v Praze | Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská | Katedra matematiky