CN117542458A - 一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法及系统 - Google Patents

一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法及系统，涉及反应堆结构力学领域，其技术方案要点是：获取反应堆结构材料在不同温度下的应力应变曲线；在Chaboche模型中引入温度相关项和改进的非线性随动强化项，得到待拟合的与温度相关的本构模型；根据应力应变曲线，确定反应堆结构材料的塑性强化模量与累积塑性应变的关联关系，采用指数函数拟合所述关联关系，得到在不同温度下塑性强化模量关系式中的材料参数；采用二次函数拟合在不同温度下塑性强化模量关系式中的材料参数，获得材料参数与温度相关的函数表达式；将所述材料参数与温度相关的函数表达式代入待拟合的与温度相关的本构模型，得到与温度相关的本构模型。

Description

一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法及系统
技术领域
本发明涉及反应堆结构力学领域，更具体地说，它涉及一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法及系统。
背景技术
压水堆核电站一回路系统的设备结构在服役环境中长期承受压力与温度的循环载荷，为满足设计寿命及结构完整性要求，需要在结构设计时对可能出现的疲劳、棘轮变形等力学失效行为进行评估。根据国际主流的压水堆核电设计规范，如美国的ASME-III和法国的RCC-M规范，采用弹性分析方法设计具有简单保守的特点，但当弹性分析方法使得结构的应力或变形超过限值时，可以采用弹塑性分析方法来降低保守性，获得更为真实的结构力学响应。而采用弹塑性分析方法需要用到材料的塑性本构模型。但是ASME-III和RCC-M规范中并未针对压水堆结构材料提供可供选择的本构模型。
金属材料的本构模型一般包含：主控方程、各向同性强化项和随动强化项。为准确描述反应堆结构材料的棘轮变形等力学行为，在本构关系中必须考虑描述屈服面在应力空间内由加载历史即塑性应变导致的非线性移动的随动强化项。在对于随动强化项的已有研究中，较为经典的是Frederick与Armstrong于1966年提出的A-F非线性随动强化模型。但由于A-F模型预测的变形行为过于保守，在其基础上Chaboche、Abdel Karim、Ohno等学者又进行了改进。目前关于反应堆结构材料的弹塑性本构模型的分析方法主要分为两种：
方法一：直接采用已经嵌入大型商业有限元软件的Chaboche模型，然而工程上在使用Chaboche模型时采用的是离散的材料参数，并没有考虑反应堆结构材料温度相关的参数特性，不能准确地模拟出结构材料与温度相关的变形行为。
方法二：针对特定的反应堆材料的服役环境，耦合温度、应变率、损伤等多种因素建立精确的本构模型，然而此类模型较为复杂，计算效率低，参数确定过程也十分繁琐，不利于工程应用推广，往往限于实验室的科学研究。
因此，如何提供在核工程应用中能够较好表征反应堆结构材料温度相关的变形行为且参数确定过程简便的弹塑性本构模型是目前继续解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法及系统，用以解决反应堆结构材料的本构模型无法较好的表征结构材料与温度相关的变形行为的问题，通过本发明提供的建立方法，得到的温度相关的本构模型能够较好地表征反应堆结构材料在不同温度下的变形行为，从而更加方便地确定反应堆的材料参数，有利于弹塑性分析方法在反应堆结构力学设计中的工程应用。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
本发明的第一方面，提供了一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法，方法包括：
获取反应堆结构材料在不同温度下的应力应变曲线；
在Chaboche模型中引入温度相关项和改进的非线性随动强化项，得到待拟合的与温度相关的本构模型；其中改进的非线性随动强化项是指将离散的结构材料常数改写成与累积塑性应变相关的连续函数；
根据所述应力应变曲线，确定反应堆结构材料的塑性强化模量与累积塑性应变的关联关系，采用指数函数拟合所述关联关系，得到在不同温度下塑性强化模量关系式中的材料参数；
采用二次函数拟合在不同温度下塑性强化模量关系式中的材料参数，获得材料参数与温度相关的函数表达式；
将所述材料参数与温度相关的函数表达式代入待拟合的与温度相关的本构模型，得到与温度相关的本构模型。
在一种实现方式中，反应堆结构材料在不同温度下的应力应变曲线是通过反应堆结构材料在不同温度下的单调拉伸试验得到的。
在一种实现方式中，在Chaboche模型中引入温度相关项，具体为：在主控方程中引入温度相关项，得到与温度相关的方程；
其中，与温度相关的方程包括：
ε＝εe+εp+εT；
εe＝D(T)-1:σ；
其中，ε表示总应变张量，εe表示弹性应变张量，εp表示塑性应变张量，σ表示应力张量，D(T)表示与温度相关的弹性张量，表示塑性应变率，/>表示温度变化率，λ表示塑性乘子，n表示塑性流动方向，k表示热膨胀系数，Fy表示屈服函数，s表示偏应力张量，α表示背应力张量，p表示累积塑性应变，Q表示各向同性抗力。
在一种实现方式中，将离散的结构材料常数改写成与累积塑性应变相关的连续函数的表达式包括：其中，C表示塑性强化模量，是与累积塑性应变p相关的指数函数，p表示累积塑性应变，α表示背应力张量，/>表示塑性应变率，a、b、c表示通过指数函数拟合确定的在单一温度下的材料参数，γ表示通过试错法确定的材料参数。
在一种实现方式中，根据所述应力应变曲线，确定反应堆结构材料的塑性强化模量与累积塑性应变的关联关系，具体为：依据应力应变曲线，确定反应堆结构材料在塑性部分的应力塑性应变曲线，将应力塑性应变曲线进行微分处理，得到塑性强化模量与累积塑性应变的关联关系。
在一种实现方式中，所述材料参数与温度相关的函数表达式为：
a＝m1_aT2+m2_aT+m3_a；
b＝m1_bT2+m2_bT+m3_b；
c＝m1_cT2+m2_cT+m3_c；其中，m1_a、m2_a、m3_a、m1_b、m2_b、m3_b、m1_c、m2_c、m3_c分别
表示通过指数函数拟合确定的多个温度下的材料参数，a、b、c表示通过指数函数拟合确定的在单一温度下的材料参数，T表示温度。
本发明的第二方面，提供了一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建系统，系统包括：
曲线获取模块，用于获取反应堆结构材料在不同温度下的应力应变曲线；
本构模型构建模块，用于在Chaboche模型中引入温度相关项和改进的非线性随动强化项，得到待拟合的与温度相关的本构模型；其中改进的非线性随动强化项是指将离散的结构材料常数改写成与累积塑性应变相关的连续函数；根据所述应力应变曲线，确定反应堆结构材料的塑性强化模量与累积塑性应变的关联关系，采用指数函数拟合所述关联关系，得到在不同温度下塑性强化模量关系式中的材料参数；采用二次函数拟合在不同温度下塑性强化模量关系式中的材料参数，获得材料参数与温度相关的函数表达式；将所述材料参数与温度相关的函数表达式代入待拟合的与温度相关的本构模型，得到与温度相关的本构模型。
在一种实现方式中，本构模型构建模块，还用于在主控方程中引入温度相关项，得到与温度相关的方程；其中，与温度相关的方程包括：
ε＝εe+εp+εT；
εe＝D(T)-1:σ；
其中，ε表示总应变张量，εe表示弹性应变张量，εp表示塑性应变张量，σ表示应力张量，D(T)表示与温度相关的弹性张量，表示塑性应变率，/>表示温度变化率，λ表示塑性乘子，n表示塑性流动方向，k表示热膨胀系数，Fy表示屈服函数，s表示偏应力张量，α表示背应力张量，p表示累积塑性应变，Q表示各向同性抗力。
在一种实现方式中，本构模型构建模块，还用于将离散的结构材料常数改写成与累积塑性应变相关的连续函数的表达式包括：C(p)＝exp(a+bp+cp2)；其中，C表示塑性强化模量，是与累积塑性应变p相关的指数函数，p表示累积塑性应变，α表示背应力张量，/>表示塑性应变率，a、b、c表示通过指数函数拟合确定的在单一温度下的材料参数，γ表示通过试错法确定的材料参数。
在一种实现方式中，本构模型构建模块，还用于依据应力应变曲线，确定反应堆结构材料在塑性部分的应力塑性应变曲线，将应力塑性应变曲线进行微分处理，得到塑性强化模量与累积塑性应变的关联关系。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法，在Chaboche模型理论框架基础上，通过引入温度相关项和改进的随动强化项，从而得到了待拟合的与温度相关的本构模型，其次，依据应力应变曲线，推导出结构材料的塑性强化模量与累积塑性应变的关联关系，采用指数函数拟合该关联关系，从而得到了在不同温度下塑性强化模量关系式中的材料参数，而后采用二次函数拟合在不同温度下塑性强化模量关系式中的材料参数，得到材料参数与温度相关的函数表达式，将函数表达式代入待拟合的与温度相关的本构模型，获得与温度相关的本构模型，基于得到的与温度相关的本构模型能够较好地表征反应堆结构材料在不同温度下的变形行为。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1示出了本发明实施例提供的反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法的流程示意图。
图2示出了本发明实施例提供的通过指数函数拟合确定不同温度下随动强化项的材料参数的示意图；
图3示出了本发明实施例提供的本构模型模拟SA508-3钢的应力-应变曲线与试验结果对比图；
图4示出了本发明实施例提供的反应堆结构材料温度相关的本构模型构建装置的原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
目前关于反应堆结构材料的弹塑性本构模型的分析方法主要分为两种：
方法一：直接采用已经嵌入大型商业有限元软件的Chaboche模型，然而工程上在使用Chaboche模型时采用的是离散的材料参数，并没有考虑反应堆结构材料温度相关的参数特性，不能准确地模拟出结构材料与温度相关的变形行为。
方法二：针对特定的反应堆材料的服役环境，耦合温度、应变率、损伤等多种因素建立精确的本构模型，然而此类模型较为复杂，计算效率低，参数确定过程也十分繁琐，不利于工程应用推广，往往限于实验室的科学研究。
因此，如何提供在核工程应用中能够较好表征反应堆结构材料温度相关的变形行为且参数确定过程简便的弹塑性本构模型是目前继续解决的问题。
为解决现有技术无法表征反应堆结构材料的本构模型无法较好的表征结构材料与温度相关的变形行为的问题，本发明提供了一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法，在Chaboche模型理论框架基础上，通过引入温度相关项和改进的随动强化项，从而得到了待拟合的与温度相关的本构模型，其次，依据应力应变曲线，推导出结构材料的塑性强化模量与累积塑性应变的关联关系，采用指数函数拟合该关联关系，从而得到了不同温度下的随动强化项的材料参数，而后采用二次函数拟合在不同温度下随动强化项的材料参数，得到材料参数与温度相关的函数表达式，将函数表达式代入待拟合的与温度相关的本构模型，获得与温度相关的本构模型，基于得到的与温度相关的本构模型能够较好地表征反应堆结构材料在不同温度下的变形行为。
下面将结合具体的实施方式对本发明提供的反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法进行详细说明，请参考图1，图1示出了本发明实施例提供的反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法的流程示意图，如图1所示，方法包括：
S110，获取反应堆结构材料在不同温度下的应力应变曲线。
本实施例中，反应堆结构材料包括燃料包壳、堆芯构件、反应堆容器、热交换器和主回路管道等所用的材料。其中对包壳材料的性能要求最严。热中子堆的包壳材料一般使用铝合金、镁合金和锆合金。快中子堆包壳材料范围比较宽。铝、镁合金是较早使用的结构材料，由于其熔点低，只能用于低温。锆合金在高温下强度好，在高温纯水中的耐腐蚀性接近不锈钢，而其中子吸收截面却只有不锈钢的1/15，是目前水冷动力堆中广泛使用的结构材料。奥氏体不锈钢在高温下的强度和抗腐蚀性能都很好，且价格比较便宜，也用作燃料元件包壳和其他结构材料。低合金钢和碳钢普遍用于制作核反应堆压力容器。此外，可用作结构材料的还有镍、钛、铌、钒等合金。
在一个实施例中，反应堆结构材料在不同温度下的应力应变曲线是通过反应堆结构材料在不同温度下的单调拉伸试验得到的。
具体的，单调拉伸试验操作如下：遵循GB/T 15248-2008标准将金属材料加工成标准高温螺纹试样；单轴拉伸试验采用电子万能试验机完成，试验温度范围为室温至设计温度，至少包含五个温度等级；完成单调拉伸试验后得到应力应变曲线。
本实施例以反应堆压力容器材料SA508-3钢为研究对象。按照GB/T15248-2008标准将SA508-3钢加工成标准高温螺纹试样，加工完成后对试样表面进行打磨，采用MTS电子万能试验机进行单拉试验。试验温度点包括25℃、100℃、200℃、300℃和350℃五个温度等级。通过试验机记录并输出SA508-3钢的应力-应变曲线。
S120，在Chaboche模型中引入温度相关项和改进的随动强化项，得到待拟合的与温度相关的本构模型；其中改进的随动强化项是将离散的结构材料常数改写成与累积塑性应变相关的连续函数。
在本实施例中，Chaboche模型是本领域技术人员的常用模型，故此本实施例不对其做说明。具体而言，在Chaboche模型中引入温度相关项和改进的随动强化项，其实现具体过程为：
在Chaboche模型的主控方程中引入温度相关项，得到与温度相关的方程；
其中，与温度相关的方程包括：
ε＝εe+εp+εT；
εe＝D(T)-1:σ；
其中，ε表示总应变张量，εe表示弹性应变张量，εp表示塑性应变张量，σ表示应力张量，D(T)表示与温度相关的弹性张量，表示塑性应变率，/>表示温度变化率，λ表示塑性乘子，n表示塑性流动方向，k表示热膨胀系数，Fy表示屈服函数，s表示偏应力张量，α表示背应力张量，p表示累积塑性应变，Q表示各向同性抗力。
本实施例中，Chaboche模型的主控方程为：
ε＝εe+εp；
εe＝D-1:σ；
主控方程中的各个参数的物理含义，已在上述温度相关的方程做出解释，故此，此处不做重复叙述。
将离散的结构材料常数改写成与累积塑性应变相关的连续函数的表达式包括：其中，C表示塑性强化模量，是与累积塑性应变p相关的指数函数，p表示累积塑性应变，α表示背应力张量，/>表示塑性应变率，a、b、c表示通过指数函数拟合确定的在单一温度下的材料参数，γ表示通过试错法确定的材料参数。
S130，根据所述应力应变曲线，确定反应堆结构材料的塑性强化模量与累积塑性应变的关联关系，采用指数函数拟合所述关联关系，得到在不同温度下随动强化项的材料参数。
针对反应堆结构材料的塑性强化模量与累积塑性应变的关联关系，具体为：依据应力应变曲线，确定反应堆结构材料在塑性部分的应力塑性应变曲线，将应力塑性应变曲线进行微分处理，得到塑性强化模量与累积塑性应变的关联关系。
具体的，根据单调拉伸试验获得的应力应变曲线，去掉弹性应变部分，得到塑性部分的应力塑性应变曲线，将应力关于塑性应变微分处理，得到曲线的斜率(即塑性强化模量)与塑性应变的关系，通过指数函数拟合确定在不同温度下随动强化项的材料参数，拟合过程参考图2。图2是在origin软件中的拟合结果。将数据导入软件，通过软件进行数据拟合。软件有多种选择，比如excel、origin等，基于拟合获得每个温度点下的材料参数，如表1所示。
表1本构模型随动强化项中的材料参数
温度/℃ 材料参数
25 a＝8.52,b＝-1.0,c＝-319
100 a＝8.5,b＝-3.5,c＝-419
200 a＝8.41,b＝-4.4,c＝-469
300 a＝8.3,b＝-1.60,c＝-450
350 a＝8.7,b＝-2,c＝-300
S140，采用二次函数拟合在不同温度下随动强化项的材料参数，获得材料参数与温度相关的函数表达式。
本实施例中，将数据导入软件，通过软件进行数据拟合。软件有多种选择，比如excel、origin等。材料参数与温度相关的函数表达式为：
a＝m1_aT2+m2_aT+m3_a；
b＝m1_bT2+m2_bT+m3_b；
c＝m1_cT2+m2_cT+m3_c；其中，m1_a、m2_a、m3_a、m1_b、m2_b、m3_b、m1_c、m2_c、m3_c分分别表示通过指数函数拟合确定的多个温度下的材料参数，a、b、c表示通过指数函数拟合确定的在单一温度下的材料参数，T表示温度。
拟合得到的材料参数如表2所示。
表2拟合得到的二次函数材料参数
S150，将所述材料参数与温度相关的函数表达式代入待拟合的与温度相关的本构模型，得到与温度相关的本构模型。
本实施例中，将拟合得到的材料参数与温度相关的表达式代入到待拟合的本构模型中，即可得到SA508-3钢材料温度相关的弹塑性本构模型。图3为SA508-3钢温度相关的本构模型模拟结果与试验结果对比图。模拟结果与试验结果曲线吻合度高，最大误差不超过3％，说明由本发明实施例的模型构建方法构建的本构模型是合理的，满足工程应用需求。
本发明还提供了一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建系统，该装置可用于执行本发明上文实施例提供的反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法。
请参阅图4，图4示出了本发明实施例提供的一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建系统的原理框图，系统包括
曲线获取模块410，用于获取反应堆结构材料在不同温度下的应力应变曲线；
本构模型构建模块420，用于在Chaboche模型中引入温度相关项和改进的非线性随动强化项，得到待拟合的与温度相关的本构模型；其中改进的非线性随动强化项是指将离散的结构材料常数改写成与累积塑性应变相关的连续函数；根据所述应力应变曲线，确定反应堆结构材料的塑性强化模量与累积塑性应变的关联关系，采用指数函数拟合所述关联关系，得到在不同温度下塑性强化模量关系式中的材料参数；采用二次函数拟合在不同温度下塑性强化模量关系式中的材料参数，获得材料参数与温度相关的函数表达式；将所述材料参数与温度相关的函数表达式代入待拟合的与温度相关的本构模型，得到与温度相关的本构模型。
可选地，本构模型构建模块420，还用于在主控方程中引入温度相关项，得到与温度相关的方程；其中，与温度相关的方程包括：
ε＝εe+εp+εT；
εe＝D(T)-1:σ；
其中，ε表示总应变张量，εe表示弹性应变张量，εp表示塑性应变张量，σ表示应力张量，D(T)表示与温度相关的弹性张量，表示塑性应变率，/>表示温度变化率，λ表示塑性乘子，n表示塑性流动方向，k表示热膨胀系数，Fy表示屈服函数，s表示偏应力张量，α表示背应力张量，p表示累积塑性应变，Q表示各向同性抗力。
可选地，本构模型构建模块420，还用于将离散的结构材料常数改写成与累积塑性应变相关的连续函数的表达式包括：C(p)＝exp(a+bp+cp2)；其中，C表示塑性强化模量，是与累积塑性应变p相关的指数函数，p表示累积塑性应变，α表示背应力张量，/>表示塑性应变率，a、b、c表示通过指数函数拟合确定的在单一温度下的材料参数，γ表示通过试错法确定的材料参数。
可选地，本构模型构建模块420，还用于依据应力应变曲线，确定反应堆结构材料在塑性部分的应力塑性应变曲线，将应力塑性应变曲线进行微分处理，得到塑性强化模量与累积塑性应变的关联关系。
本申请实施例中的反应堆结构材料温度相关的本构模型构建装置，与上述图1所示的反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法是基于同一构思下的发明，通过上述对反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的了解本实施例中的反应堆结构材料温度相关的本构模型构建装置的实施过程，所以为了说明书的简洁，在此不再赘述。
相应地，本实施例提供的反应堆结构材料温度相关的本构模型构建装置，在Chaboche模型理论框架基础上，通过引入温度相关项和改进的随动强化项，从而得到了待拟合的与温度相关的本构模型，其次，依据应力应变曲线，推导出结构材料的塑性强化模量与累积塑性应变的关联关系，采用指数函数拟合该关联关系，从而得到了不同温度下的随动强化项的材料参数，而后采用二次函数拟合在不同温度下随动强化项的材料参数，得到材料参数与温度相关的函数表达式，将函数表达式代入待拟合的与温度相关的本构模型，获得与温度相关的本构模型，基于得到的与温度相关的本构模型能够较好地表征反应堆结构材料在不同温度下的变形行为。
基于与前述实施例中反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种电子设备，电子设备包括存储器和至少一个处理器，存储器中存储有指令；至少一个处理器调用所述存储器中的指令，以使得电子设备设备执行如上述实施例所述的反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法的各个步骤。处理器可能是中央处理单元(CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其是终端的计算核心以及控制核心，其适于实现一条或一条以上指令，具体适于加载并执行计算机存储介质内一条或一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能；本发明实施例所述的处理器可以用于执行反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法的操作。
基于与前述实施例中反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质是计算机设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机可读存储介质既可以包括计算机设备中的内置存储介质，当然也可以包括计算机设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空间，该存储空间存储了终端的操作系统。并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是，此处的计算机可读存储介质可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。可由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或一条以上指令，以实现上述实施例中有关反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法的相应步骤。本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法，其特征在于，方法包括：
获取反应堆结构材料在不同温度下的应力应变曲线；
在Chaboche模型中引入温度相关项和改进的非线性随动强化项，得到待拟合的与温度相关的本构模型；其中改进的非线性随动强化项是指将离散的结构材料常数改写成与累积塑性应变相关的连续函数；
根据所述应力应变曲线，确定反应堆结构材料的塑性强化模量与累积塑性应变的关联关系，采用指数函数拟合所述关联关系，得到在不同温度下塑性强化模量关系式中的材料参数；
采用二次函数拟合在不同温度下塑性强化模量关系式中的材料参数，获得材料参数与温度相关的函数表达式；
将所述材料参数与温度相关的函数表达式代入待拟合的与温度相关的本构模型，得到与温度相关的本构模型。
2.根据权利要求1所述的一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法，其特征在于，反应堆结构材料在不同温度下的应力应变曲线是通过反应堆结构材料在不同温度下的单调拉伸试验得到的。
3.根据权利要求1所述的一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法，其特征在于，在Chaboche模型中引入温度相关项，具体为：在主控方程中引入温度相关项，得到与温度相关的方程；
其中，与温度相关的方程包括：
ε＝εe+εp+εT；
εe＝D(T)-1:σ；
其中，ε表示总应变张量，εe表示弹性应变张量，εp表示塑性应变张量，σ表示应力张量，D(T)表示与温度相关的弹性张量，表示塑性应变率，/>表示温度变化率，λ表示塑性乘子，n表示塑性流动方向，k表示热膨胀系数，Fy表示屈服函数，s表示偏应力张量，α表示背应力张量，p表示累积塑性应变，Q表示各向同性抗力。
4.根据权利要求1所述的一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法，其特征在于，将离散的结构材料常数改写成与累积塑性应变相关的连续函数的表达式包括：C(p)＝exp(a+bp+cp2)；其中，C表示塑性强化模量，是与累积塑性应变p相关的指数函数，p表示累积塑性应变，α表示背应力张量，/>表示塑性应变率，a、b、c表示通过指数函数拟合确定的在单一温度下的材料参数，γ表示通过试错法确定的材料参数。
5.根据权利要求1所述的一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法，其特征在于，根据所述应力应变曲线，确定反应堆结构材料的塑性强化模量与累积塑性应变的关联关系，具体为：依据应力应变曲线，确定反应堆结构材料在塑性部分的应力塑性应变曲线，将应力塑性应变曲线进行微分处理，得到塑性强化模量与累积塑性应变的关联关系。
6.根据权利要求1所述的一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建方法，其特征在于，所述材料参数与温度相关的函数表达式为：
a＝m1_aT2+m2_aT+m3_a；
b＝m1_bT2+m2_bT+m3_b；
c＝m1_cT2+m2_cT+m3_c；其中，m1_a、m2_a、m3_a、m1_b、m2_b、m3_b、m1_c、m2_c、m3_c分别
表示通过指数函数拟合确定的多个温度下的材料参数，a、b、c表示通过指数函数拟合确定的在单一温度下的材料参数，T表示温度。
7.一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建系统，其特征在于，系统包括：
曲线获取模块，用于获取反应堆结构材料在不同温度下的应力应变曲线；
本构模型构建模块，用于在Chaboche模型中引入温度相关项和改进的非线性随动强化项，得到待拟合的与温度相关的本构模型；其中改进的非线性随动强化项是指将离散的结构材料常数改写成与累积塑性应变相关的连续函数；根据所述应力应变曲线，确定反应堆结构材料的塑性强化模量与累积塑性应变的关联关系，采用指数函数拟合所述关联关系，得到在不同温度下塑性强化模量关系式中的材料参数；采用二次函数拟合在不同温度下塑性强化模量关系式中的材料参数，获得材料参数与温度相关的函数表达式；将所述材料参数与温度相关的函数表达式代入待拟合的与温度相关的本构模型，得到与温度相关的本构模型。
8.根据权利要求7所述的一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建系统，其特征在于，本构模型构建模块，还用于在主控方程中引入温度相关项，得到与温度相关的方程；其中，与温度相关的方程包括：
ε＝εe+εp+εT；
εe＝D(T)-1:σ；
其中，ε表示总应变张量，εe表示弹性应变张量，εp表示塑性应变张量，σ表示应力张量，D(T)表示与温度相关的弹性张量，表示塑性应变率，/>表示温度变化率，λ表示塑性乘子，n表示塑性流动方向，k表示热膨胀系数，Fy表示屈服函数，s表示偏应力张量，α表示背应力张量，p表示累积塑性应变，Q表示各向同性抗力。
9.根据权利要求7所述的一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建系统，其特征在于，本构模型构建模块，还用于将离散的结构材料常数改写成与累积塑性应变相关的连续函数的表达式包括：C(p)＝exp(a+bp+cp2)；其中，C表示塑性强化模量，是与累积塑性应变p相关的指数函数，p表示累积塑性应变，α表示背应力张量，/>表示塑性应变率，a、b、c表示通过指数函数拟合确定的在单一温度下的材料参数，γ表示通过试错法确定的材料参数。
10.根据权利要求7所述的一种反应堆结构材料温度相关的本构模型构建系统，其特征在于，本构模型构建模块，还用于依据应力应变曲线，确定反应堆结构材料在塑性部分的应力塑性应变曲线，将应力塑性应变曲线进行微分处理，得到塑性强化模量与累积塑性应变的关联关系。
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