1. 熟悉燃料棒性能分析程序使用方法；
2. 掌握燃料棒性能分析程序的计算流程；
3. 掌握燃料棒性能分析程序的调试方法及后处理方法；
4. 开展稳态工况下燃料棒性能的计算分析。
该燃料性能分析程序为稳态分析程序，通过求解导热、力学平衡等方程获得反应堆燃料棒在稳态运行寿期内的温度、应力、应变等参数的变化。因此，可以通过燃料性能分析程序对燃料棒进行稳态行为分析，预测燃料棒在寿期内可能发生的、危及到整个反应堆安全运行的行为。
在进行稳态计算前先要确定燃料元件的几何尺寸及冷却剂温度，压力，流量等运行参数。在程序读入用户输入参数后开始反应堆稳态计算。
程序的主要模块包括：主程序模块，热工水力计算模块，应力应变计算模块，裂变气体计算模块，物性参数模块，计算方法辅助计算模块等。主程序模块包括了数据的输入及各种子模块之间的调用关系；热工及应力计算模块分别用来计算热工及应力应变；裂变气体模块主要是用来耦合热工及应力，其中还包括了芯块重结构的计算；物性参数中除了冷却剂水的物性还加入了材料的弹性，塑性，杨氏模量，泊松比等各种材料参数及芯块的导热系数等等。物理模型的求解过程中所采用的各种迭代方法则统一放在了计算方法辅助计算模块中，便于调用及程序的编制。图1给出了整个燃料元件热工-机械性能的计算流程图。
图1 程序求解流程图
对反应堆燃料棒进行如图2所示的合理的结构件简化和假设，并在此基础上建立燃料及冷却剂的热工水力模型，通过热工水力模型的计算结果，几何应力和塑性流动方程对燃料元件的应力应变进行模拟。通过引入材料的各种性能参数以及裂变气体释放模型，得到燃料元件的热工—机械耦合分析的数值结果。
程序所建立的数学物理模型大部分是通过偏微分方程的形式表达的。因此，需要将偏微分方程转化为计算机语言，即需要通过网格划分将方程离散化。该程序采用有限差分的方法对各个偏微分方程进行离散，并使用高斯算法求解离散方程组。
图2 燃料元件网格简图
实验为仿真实验，仿真程序需在Windows 7及以上系统上运行。
燃料棒性能分析程序。
通过上机演练进行教学。
1. 确定研究对象，确定对象的各种几何参数、运行参数等；
2. 学习程序运行方法并对写好的输入卡进行初步的稳态计算；
3. 进行稳态燃料棒性能计算；
4. 学习计算数据的后处理方法。
实验结果为燃料棒性能分析程序的输出文件，其中包含了温度、应力、应变等参数随燃耗的变化关系。学生应掌握对输出文件进行处理分析的方法，学会绘制各参数随燃耗变化曲线，并能通过曲线判断反应堆寿期内燃料棒行为是否安全准则。
1. 掌握燃料棒性能分析程序输入卡编写方法；
2. 掌握燃料棒性能分析程序运行方法；
3. 掌握燃料棒性能分析程序输出结果处理方法；
进行该项实验的学生应具备以下要求：
1. 熟悉核反应堆热工水力分析；
2. 熟悉燃料棒温度分布计算方法。