בתהליך הפקת האנרגיה באמצעות דלק גרעיני ישנם אילוצים טכנולוגיים רבים בשל הצורך לעמוד בקריטריונים רבים בדגש על בטיחות. האתגר המהותי ביותר והמחייב ביותר הוא מניעה של דלף של מוצרי ביקוע שונים אל הקרר ומשם אל סביבת הכור דבר העלול לגרום נזק סביבתי רב. התכן המכאני של מכלול הדלק מבטיח שתוצרי הביקוע לא ידלפו למערכת הקירור ע"י עיטוף הגלולה באמצעות צינור ייעודי המכונה בשם עיטוף (Cladding) המשמש מחסום ראשון ליציאת הזיהום.
על מנת להימנע מפיזור של מוצרי ביקוע במהלך הבדיקה ניתן למצוא בספרות תהליכים מכאניים שונים היכולים לבדוק את תכונות חומר העיטוף לאחר זמן שרות ללא פיזור מזהמים. אחת השיטות ( segmented expanding cone-mandarel (SEM)) מתבססת על הכנסת קונוס לתוך גליל המחולק לפלחים אשר מרחיב דגם בצורת טבעת הנחתך מן העיטוף והסקה של תכונות החומר האלסטופלסטיות מתוך תוצאות דחיקת הקונוס. בתהליך ההרחבה של דגם הטבעת מתקבלים בקצוות הפלחים ריכוז מאמצים ומעוותים התלויים באופן הדוק בחיכוך שבין הפלחים ודופן הדגם.
מטרתה של עבודה זו היינה בדיקה שיפור והבנתם של התהליכים המתרחשים בעת השימוש בשיטת ה-SEM. במסגרת המחקר הנוכחי נבחנה חשיבות הדיוק בהגדרת פרמטרים שזוהו כמרכזים ובעלי השפעה רבה על תוצאות הניסוי והחישובים (אנליטי/נומרי). כמו כן במחקר זה הוגדרו מה הצעדים הדרושים ליצירת מודל נומרי תלת ממדי (ANSYS APDL) לבחינתה של שיטת ניסוי זו. הנושאים המרכזיים בהם התרכז המחקר כללו: הגדרת החוק הקונסטיטוטיבי המדויק לדגמי טבעת בניפוח ובמתיחה חד צירית , קביעתם של מקדמי החיכוך ובחינת רגישותה של המערכת לערכי חיכוך שונים כמו גם למספר פלחים, חומרי מבנה (פלדות בעלות קושי ומאמץ כניעה גבוהים) ויכולתה של שיטה זו לשחזר את העקום האלסטו-פלסטי של דגמי הטבעת השונים שנבחנו (תכונות מכאניות וממדים שונים).
לאור התוצאות שהתקבלו בהשוואה לניסויים אשר בוצעו ניתן לקבוע:
-תכן המערכת הנוכחי מביא לשחיקה ומעוותים בחלקי המערכת דבר אשר מביא לפגיעה בהדירות.
-מקום הופעת ה"צוואר" בדגם הטבעת וצורתו משתנים בהתאם למקדמי החיכוך התופעה הובחנה גם בניסוי וגם בחישוב ,כאשר מיקום הצוואר בחישוב ובניסוי ברוב המקרים היה דומה.
-נמצא קשר בין העיבורים הפלסטיים ההיקפיים לבין גודל מקדם החיכוך בין הטבעת לסגמנט.
