检索结果-内蒙古大学图书馆

核动力工程 2025年第2期46卷 209-216页

作者：肖聪刘承敏罗英彭航李维张志强黄擎宇中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室成都610213

控制棒驱动机构(CRDM)是反应堆内唯一具有相对运行的设备单元,可快速调节反应堆反应性,对反应堆安全运行十分重要,磨损是影响CRDM传动副功能失效的主要因素,直接决定其使用寿命。本文通过CRDM传动副磨损实验,发现传动副主要磨损形式有3... 详细信息

控制棒驱动机构(CRDM)是反应堆内唯一具有相对运行的设备单元,可快速调节反应堆反应性,对反应堆安全运行十分重要,磨损是影响CRDM传动副功能失效的主要因素,直接决定其使用寿命。本文通过CRDM传动副磨损实验,发现传动副主要磨损形式有3种:磨粒磨损、疲劳磨损和氧化磨损,同时发现当传动副顶部区域磨损体积比达16.46%时,CRDM出现滑棒,可判定此刻转动部件出现了磨损失效,将此刻的磨损体积值作为传动副的失效阈值。在获得传动副磨损体积数据和外部振动信号后,本文构建了内部磨损体积与外部振动信号的关联关系,并通过外部振动信号,基于支持向量回归(SVR)、卷积神经网络(CNN)、长短期记忆网络(LSTM)3种机器学习算法,分别构建了CRDM传动副寿命预测模型,通过对比分析认为,在预测精度上LSTM模型优于CNN模型优于SVR模型,在计算效率上SVR模型优于CNN模型优于LSTM模型。

关键词：控制棒驱动机构(CRDM) 传动副磨损剩余寿命

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基于PINN的源迭代法求解及加速算法研究

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核动力工程 2025年第2期46卷 148-155页

作者：江勇安萍刘东于洋中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室成都610213

本文将基于物理驱动的人工智能方法和传统源迭代法结合,建立求解少群扩散方程的新型方法流程,并采用Anderson加速方法对迭代源项进行加速。二维多材料、三维单材料等例题的计算结果显示,基于物理驱动的物理信息神经网络(PINN)和传统源... 详细信息

本文将基于物理驱动的人工智能方法和传统源迭代法结合,建立求解少群扩散方程的新型方法流程,并采用Anderson加速方法对迭代源项进行加速。二维多材料、三维单材料等例题的计算结果显示,基于物理驱动的物理信息神经网络(PINN)和传统源迭代法相结合,在保证计算精度的前提下可计算出连续中子注量率分布,采用Anderson加速可减少迭代次数,成功实现了少群中子扩散方程的正向求解,助推了人工智能算法在核领域的应用。

关键词：物理信息神经网络(PINN) Anderson加速源迭代中子扩散方程

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反应堆多物理耦合框架的研发及验证

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核动力工程 2024年第S2期45卷 35-41页

作者：潘俊杰强胜龙宫兆虎汤琪芬李治刚曾未汪渊王杰范佳锟中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室成都610213

基于耦合框架开发耦合程序,采用框架实现耦合数据传递和流程控制,可以提高耦合程序的开发效率,并降低开发难度。介绍了反应堆多物理耦合框架MORE的总体架构、核心模块和使用方式。通过验证和应用表明,MORE可快速建立耦合流程,实现不同... 详细信息

基于耦合框架开发耦合程序,采用框架实现耦合数据传递和流程控制,可以提高耦合程序的开发效率,并降低开发难度。介绍了反应堆多物理耦合框架MORE的总体架构、核心模块和使用方式。通过验证和应用表明,MORE可快速建立耦合流程,实现不同专业程序之间耦合数据的高精度映射与传递,极大地提高耦合程序的开发效率,且保证了用于耦合的各专业程序的建模和网格划分的灵活性不受影响,实现了耦合框架的自主化。

关键词：网格映射多物理耦合框架 MORE

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自主化反应堆计算流体力学软件WINGS-CFD的研发与应用

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核动力工程 2024年第S2期45卷 63-69页

作者：邓坚魏宗岚曾未李松蔚邱志方刘卢果中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室成都610213

为满足反应堆高精度流动传热数值仿真需求,提出了一种基于面向对象的、分层架构设计的、高可扩展的自主化反应堆计算流体动力学(CFD)软件WINGS-CFD。从理论模型、数值离散方法、软件架构等方面介绍WINGS-CFD软件的总体设计,并采用WINGS-... 详细信息

为满足反应堆高精度流动传热数值仿真需求,提出了一种基于面向对象的、分层架构设计的、高可扩展的自主化反应堆计算流体动力学(CFD)软件WINGS-CFD。从理论模型、数值离散方法、软件架构等方面介绍WINGS-CFD软件的总体设计,并采用WINGS-CFD软件对反应堆典型场景流动传热工况进行了数值计算。结果表明,WINGS-CFD计算结果的精度与商用CFD软件的结果相当;WINGS-CFD软件具备优秀的并行性能,可支持亿级网格大规模数值仿真以及中子输运与流动传热耦合仿真,为反应堆系统的精细化多物理场分析提供了自主化数值技术手段。

关键词：反应堆计算流体动力学(CFD) 流动传热分层架构

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数字反应堆平台架构设计及模块化技术研究

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核动力工程 2024年第S2期45卷 14-19页

作者：郝江涛李松蔚曾未刘承敏方浩宇刘佳袁鹏陈迪中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室成都610213

基于架构描述方法和模块化描述方法,结合核反应堆研发特点与基于模型的系统工程理论方法,开展数字反应堆平台架构设计及模块化关键技术研究,通过对数字反应堆平台承载的模型、算法、数据、流程,以及以超级计算机为核心的复杂异构软硬件... 详细信息

基于架构描述方法和模块化描述方法,结合核反应堆研发特点与基于模型的系统工程理论方法,开展数字反应堆平台架构设计及模块化关键技术研究,通过对数字反应堆平台承载的模型、算法、数据、流程,以及以超级计算机为核心的复杂异构软硬件环境进行分析,提出数字反应堆平台的业务架构、应用架构、数据架构及技术架构设计,指导数字反应堆平台研发。通过数字反应堆平台功能验证,表明在数字反应堆平台架构指引下,平台具有可重构性、可重用性、可扩展性和健壮性,开发形成的各项功能均能满足工程使用需求,其架构设计实践对后续复杂系统平台设计具有重要指导意义。

关键词：数字反应堆架构设计模块化基于模型的系统工程(MBSE)

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堆芯熔融事故下RPV复杂力学行为数值模拟研究

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核动力工程 2024年第S2期45卷 168-173页

作者：李辉张毅雄白晓明邵雪娇傅晓龙庾明达中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室成都610213

在反应堆冷却剂丧失事故(LOCA)后,堆芯熔融物将对反应堆压力容器(RPV)下封头产生烧蚀作用,为此模拟和分析在堆芯熔融事故下RPV内壁的烧蚀及复杂力学行为对于RPV的设计、事故预防和缓解都具有重要意义。本文首先给出了近场动力学方法分... 详细信息

在反应堆冷却剂丧失事故(LOCA)后,堆芯熔融物将对反应堆压力容器(RPV)下封头产生烧蚀作用,为此模拟和分析在堆芯熔融事故下RPV内壁的烧蚀及复杂力学行为对于RPV的设计、事故预防和缓解都具有重要意义。本文首先给出了近场动力学方法分析含裂纹扩展的热力耦合问题的积分列式。其次,在近场动力学方法框架下,提出了一种简便和高效的移动边界模型。其中,通过引一个标量场来直接表征物质点的烧蚀状态,使得在计算过程中不需要不断地更新计算域,从而提高计算效率。最后,采用该方法模拟了堆芯熔融物对RPV内壁的动态烧蚀和RPV在内压作用下的裂纹扩展,计算结果表明在堆芯熔融事故下RPV中同时存在弹性变形和塑性变形,而且还存在损伤断裂等复杂力学行为。

关键词：近场动力学热力耦合烧蚀移动边界数值模拟

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基于大数据的燃料棒破损诊断方法研究

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核动力工程 2024年第S2期45卷 150-155页

作者：景福庭吕焕文唐松乾魏江林李兰夏明明中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室成都610213

核电厂燃料棒破损诊断(FRDD)是核电业主和核安全监管关注的重要问题。将大数据和近邻算法用于燃料棒破损诊断,并开发了压水堆燃料棒破损诊断软件,采用核电厂燃料棒破损的运行实例和理论例题进行了软件验证。验证结果为:①燃料棒破口尺... 详细信息

核电厂燃料棒破损诊断(FRDD)是核电业主和核安全监管关注的重要问题。将大数据和近邻算法用于燃料棒破损诊断,并开发了压水堆燃料棒破损诊断软件,采用核电厂燃料棒破损的运行实例和理论例题进行了软件验证。验证结果为:①燃料棒破口尺寸类别分析方面,80%的分析结果与例题保持一致;②破损燃料棒数目分析方面,分析结果与例题的最大偏差为1根。基于大数据和近邻算法的压水堆燃料棒破损诊断方法,可以给出更接近实际破损情形的诊断结果,及时发现燃料棒的破损以及破损状态的变化,为反应堆燃料棒破损后的运行决策和辐射防护提供可靠依据,在确保安全的前提下提升核电厂运行的经济性。

关键词：燃料棒破损诊断方法大数据

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基于改进CWT-CNN的核电厂传感器故障诊断研究

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核动力工程 2024年第S2期45卷 156-162页

作者：邓志光李政希何亮吴茜朱加良朱毖微徐涛王海麟中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室成都610213

核电厂传感器故障后果严重,而核电厂一回路系统和设备的固有复杂性为基于精确数学模型的传感器故障诊断带来了困难。本文提出了一种将深度学习算法与时频分析相结合的核电厂传感器智能故障诊断方法,将信号识别问题转化为图像识别问题。... 详细信息

核电厂传感器故障后果严重,而核电厂一回路系统和设备的固有复杂性为基于精确数学模型的传感器故障诊断带来了困难。本文提出了一种将深度学习算法与时频分析相结合的核电厂传感器智能故障诊断方法,将信号识别问题转化为图像识别问题。先利用连续小波变换(CWT)对核电厂典型传感器7种常见健康状态的时序信号进行处理,以生成捕捉故障信号特征的时频图;然后以预处理和标记的数据集训练经通道注意力机制(CA)改进的卷积神经网络(CNN)模型,提取时频图的细微图像特征,基于这些特征识别和隔离传感器故障。该方法不需建模和设计阈值,鲁棒性强,准确率达到97%以上,通过与长短期记忆(LSTM)神经网络、一维卷积神经网络(1D-CNN)等典型深度学习网络的诊断效果对比,验证了改进CWT-CNN的有效性和优越性。

关键词：核电厂传感器故障诊断时频图卷积神经网络(CNN) 通道注意力机制(CA)

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基于改进阻振质量结构的振动控制优化方法研究

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核动力工程 2024年第S2期45卷 122-126页

作者：张锐刘帅王碧浩白晓明刘承敏刘贞谷宫兆虎中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室成都610213

为进一步降低管路系统振动水平,降低管路振动治理成本,本文结合传统振动控制方法的特点,提出一种基于改进阻振质量结构的管路振动控制优化方法。采用动力吸振原理对管路系统振动传递进行控制,通过分析三向参与质量对系统的抑振贡献度,... 详细信息

为进一步降低管路系统振动水平,降低管路振动治理成本,本文结合传统振动控制方法的特点,提出一种基于改进阻振质量结构的管路振动控制优化方法。采用动力吸振原理对管路系统振动传递进行控制,通过分析三向参与质量对系统的抑振贡献度,设计了一种限位阻振质量结构,建立了一种管路系统振动控制优化策略,为管路系统全局振动控制提供手段。分析结果表明,该方法合理可行,可用于管道振动控制优化研究,具有一定的工程意义。

关键词：管路系统振动控制策略阻振质量结构

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数字反应堆总体架构与关键技术

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核动力工程 2024年第S2期45卷 1-13页

作者：曾未王丛林刘承敏刘佳李松蔚宫兆虎王杰黄擎宇方浩宇中国核动力研究设计院成都610213 核反应堆技术全国重点实验室成都610213

数字反应堆是利用高精度数值模拟、多专业数据模型协同、大数据及人工智能等数字技术,在数字空间开展核反应堆全生命周期活动的综合集成平台。面向核反应堆多层级业务活动需求,以数字技术应用为支撑,研究建立了1个平台、2大内核的数字... 详细信息

数字反应堆是利用高精度数值模拟、多专业数据模型协同、大数据及人工智能等数字技术,在数字空间开展核反应堆全生命周期活动的综合集成平台。面向核反应堆多层级业务活动需求,以数字技术应用为支撑,研究建立了1个平台、2大内核的数字反应堆平台总体架构,并从综合集成与应用、数值计算内核、大数据内核等方面开展总体架构设计,为核反应堆全生命周期业务赋能;针对数字反应堆应用过程中的关键技术、问题与挑战等进行分析研究,并对后续发展趋势进行了分析和展望。

关键词：数字反应堆总体架构数值计算大数据

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