本项目聚焦于核燃料包壳安全性提升的前沿课题——Cr涂层锆合金耐事故包壳的膜基界面力学行为。针对反应堆高温辐照环境下Cr与Zr互扩散形成脆性ZrCr₂金属间化合物中间层这一核心瓶颈，采用ABAQUS有限元软件构建四点弯曲、悬臂梁与环形拉伸三类精细化数值模型。通过内聚力模型描述界面损伤演化，系统研究中间层厚度、材料属性、预制裂纹及热-力耦合环境对界面应力分布、失效模式与承载能力的影响规律，揭示Cr/Zr界面脆性层的失效机理。

建立Cr/IMC/Zr三层结构的四点弯曲、悬臂梁和环形拉伸有限元模型，实现中间层厚度、材料弹性模量、界面形貌及温度场的参数化分析。定量揭示中间层厚度与承载能力、失效模式之间的映射关系，确定最优厚度区间。阐明热-力耦合下的应力分布特征及涂层剥落驱动力。通过XFEM模拟预制裂纹扩展路径，评估缺陷对界面完整性的削弱效应，形成Cr涂层锆合金包壳界面安全评估的仿真方法体系。

完成三套独立且相互验证的有限元模型，获得IMC最优厚度区间的定量结论。揭示了根部材料强度决定失效模式、热应力导致自由端显著应力峰值的剥落机理，以及裂纹优先径向扩展、短裂纹大角度更抗扩展的规律。输出载荷‑位移曲线、SDEG损伤云图、应力场分布等分析图表42幅。形成统一材料参数库和内聚力模型参数，撰写毕业论文3篇，为Cr涂层锆合金包壳的工艺优化与安全评估提供了理论依据和仿真工具。