锆合金包壳材料在辐照、热、压力和水侧腐蚀的共同作用下不仅产生热蠕变、辐照蠕变、辐照生长以及辐照硬化,其韧性还会由于腐蚀吸氢而明显下降。尽管对氢化物的重要影响已形成共识,但目前还未在燃料元件尺度建立考虑氢化物含量和氢化物取向影响的锆合金损伤塑性模型。本报告首先利用经典的 GTN 模型研究了氢化物含量对锆合金脆化的影响,然后提出了一种能够统一描述包壳材料的弹(粘)塑性和损伤行为的本构模型(下称 visco-GTN 模型),并利用该模型对金属材料的单轴拉伸行为、锆合金的蠕变行为和氢脆行为进行初步模拟。结果发现,visco-GTN 模型可以同时描述金属材料的损伤塑性变形和粘塑性变形过程,并可定量描述锆合金包壳在热蠕变、辐照蠕变和吸氢共同作用下的损伤和破坏行为。