检索结果-内蒙古大学图书馆

表面技术 2023年第8期52卷 142-150页

作者：李发强王东伟巫英伟陈晓陈泽生杨睿西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

目的探讨电流对滑动电接触摩擦学行为特性的影响,厘清电流负载与滑动电接触摩擦学行为之间的关系。方法采用黄铜材料为对摩副,在自行设计的摩擦滑动电接触试验机上进行球-面电接触摩擦学试验。分别输入0.2、1、2 A的直流负载,采集界面... 详细信息

目的探讨电流对滑动电接触摩擦学行为特性的影响,厘清电流负载与滑动电接触摩擦学行为之间的关系。方法采用黄铜材料为对摩副,在自行设计的摩擦滑动电接触试验机上进行球-面电接触摩擦学试验。分别输入0.2、1、2 A的直流负载,采集界面的摩擦因数、摩擦力、接触电压信号,并分别使用光学显微镜和扫描电镜等设备观察界面的摩擦磨损特性。利用ABAQUS中的热-电-力多场顺序耦合算法模拟试验过程,分析界面电压、温度和切应力的变化特性。结果当电流从0.2 A增至1 A时,界面的摩擦因数在稳定阶段均为0.5左右,同时摩擦力信号也未出现显著差异。当电流负载进一步增至2 A时,摩擦因数增至0.7,摩擦力也显著增大。当电流负载从0.2 A增至2 A时,接触电压从0.1 V增至0.75 V,接触电压的增大倍数与电流的增大倍数不同。磨损分析结果表明,当电流增至2 A时,界面磨损程度加剧,同时导致磨屑堆积,形成局部“摩擦凸台”,且“摩擦凸台”的数量显著增多,直接导致界面黏着区域增大。有限元分析结果表明,当电流增至2 A时,界面温度上升明显,热效应显著,因此剪切力明显增大。结论界面的接触电阻包括收缩电阻和薄膜电阻,在摩擦过程中它们随磨损程度发生变化,因此接触电压不随电流的增大而等比例增大。当电流增至一定程度时对界面的摩擦学行为具有负作用,这是由于电流负载的增加导致界面温升显著,摩擦切应力增大,黏着效应增强,从而加剧了界面的摩擦磨损程度。此研究结果为认识电流负载与滑动电接触摩擦学行为之间的关系提供了理论依据。

关键词：电接触滑动摩擦磨损表面分析试验测试有限元分析

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华龙一号柴油发电机组卸载指令设计技术研究

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核动力工程 2023年第S02期44卷 92-97页

作者：王琳伍巧凤何正熙刘宏春孙诗炎李昱陈鹏张隽祺中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

专设安全设施驱动系统在核电厂发生事故时用于对事故后果的缓解,对核电厂安全起着至关重要的作用,柴油发电机组卸载指令可能会阻止专设安全设施的正常动作,但是目前对于柴油发电机组卸载指令无明确的设计准则、无确定的拒动率和误动率... 详细信息

专设安全设施驱动系统在核电厂发生事故时用于对事故后果的缓解,对核电厂安全起着至关重要的作用,柴油发电机组卸载指令可能会阻止专设安全设施的正常动作,但是目前对于柴油发电机组卸载指令无明确的设计准则、无确定的拒动率和误动率指标要求。针对该问题,采用确定论和概率论方法对柴油发电机组卸载指令的设计原则、可靠性要求、定期试验设计等方面开展深入研究,针对三代核电厂华龙一号提出了柴油发电机组卸载指令的设计要求,并设计了柴油发电机组卸载指令总体技术方案,最后分别采用故障树和马尔可夫可靠性分析方法进行了验证,验证结果表明所提出的设计要求合理,指令设计方案可靠性高,该研究内容为后续核电厂仪控系统设计提供了重要参考。

关键词：专设安全设施柴油发电机华龙一号故障树马尔可夫

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核级管道强动态载荷传递特性研究

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核动力工程 2023年第S02期44卷 98-103页

作者：卢喜丰王新军熊夫睿白晓明何风李柄锦杨康中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

基于管道材料在不同温度和应变率下的力学性能构建了应变率相关弹塑性本构模型,通过对管道跌落试验进行仿真得到影响弹塑性分析精度的主要因素,构建了基于应变率相关本构模型的弹塑性动态载荷传递分析方法。应用该方法开展管道动态响应... 详细信息

基于管道材料在不同温度和应变率下的力学性能构建了应变率相关弹塑性本构模型,通过对管道跌落试验进行仿真得到影响弹塑性分析精度的主要因素,构建了基于应变率相关本构模型的弹塑性动态载荷传递分析方法。应用该方法开展管道动态响应分析,将响应加速度、应力等计算结果与弹性分析结果进行对比。结果显示,弹塑性分析可有效降低结构响应,既可确保结构在强动态载荷下的安全性,又可降低结构设计难度,可应用于管道系统强动态载荷传递分析。

关键词：管道强动态载荷传递特性应变率效应

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基于***焊接热力耦合分析模块研发

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焊接学报 2024年第10期45卷 28-37页

作者：周延平董凯骏李辉刘洪宇张盛陈飙松大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室大连116024 大连星派科技有限公司大连116085 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计重点实验室成都610000

文中基于集成计算仿真平台SiPESC的开放式有限元分析软件***,研发了模拟焊接过程有限元分析模块.该分析模块可将焊接过程热瞬态分析所得节点温度场以热载荷形式映射到力学分析中,充分考虑焊接过程中温度变化对结构性能的影响,实现焊接... 详细信息

文中基于集成计算仿真平台SiPESC的开放式有限元分析软件***,研发了模拟焊接过程有限元分析模块.该分析模块可将焊接过程热瞬态分析所得节点温度场以热载荷形式映射到力学分析中,充分考虑焊接过程中温度变化对结构性能的影响,实现焊接结构全过程热力耦合数值仿真,并支持多步分析,可模拟多道焊接工序及复杂焊接过程.其中热瞬态分析可模拟焊接的非线性瞬态热传导过程,支持多种焊接移动热源和常用的热单元类型以及热对流和热辐射等复杂边界条件的处理.而焊接结构力学分析可自定义与温度相关的力学材料参数,支持热弹性和热弹塑性等本构模型.文中采用空心圆筒与带孔方形板沿圆筒外侧焊接的算例进行数值分析对比,采用顺序热力耦合分析方式,其中焊接热分析过程为瞬态热传导计算,结构静力分析过程为热弹塑性计算.计算结果与目前广泛应用的计算机辅助工程(computer aided engineering,CAE)商用软件ABAQUS相比,温度最大值偏差为0.000482%、位移最大值偏差为0.0231%、等效塑性应变最大值相同.该分析模块的计算精度和ABAQUS基本一致,验证了该焊接模块计算的有效性及解决工程实际问题的能力.

关键词：热力耦合分析 SiPESC.FEMS 焊接过程有限元数值仿真温度场映射

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基于流固耦合的往复泵管路振动模型研究及优化分析

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核动力工程 2023年第S02期44卷 55-60页

作者：李旸刘佳蔡龙奇赖建永路彤王禹干依燃陈纠中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

针对船用往复泵出口管路系统振动过大的问题,结合试验测试数据,采用流固耦合分析方法建立了一套适用于往复泵出口管路的系统级振动传递特性分析模型。利用所建模型分析管路系统振动响应特性。采用基于模态匹配与振型节点耦合等方法,提... 详细信息

针对船用往复泵出口管路系统振动过大的问题,结合试验测试数据,采用流固耦合分析方法建立了一套适用于往复泵出口管路的系统级振动传递特性分析模型。利用所建模型分析管路系统振动响应特性。采用基于模态匹配与振型节点耦合等方法,提出一套管路支吊架优化布置的设计原则,并开展支吊架类型及参数的敏感性分析。分析结果表明:管路支吊架布置优化后管路振动位移峰值和速度峰值均有明显降低,基座处的平均振动加速度级较优化前降低3.48 dB。

关键词：管路振动流固耦合往复泵支吊架

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水下爆炸载荷下舰船板架边界撕裂损伤相似准数研究

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振动与冲击 2024年第4期43卷 38-44,114页

作者：高鹏闫明张权杜志鹏沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213 海军研究院北京100161

为研究舰船板架在水下爆炸冲击波载荷作用下的变形及破损,结合现有试验数据,采用仿真和数据拟合的方法,展开了均布载荷下板架边界撕裂损伤的相似准数研究。首先,结合理论和数据分析得出,板架边界撕裂时的初始响应速度与破坏模式密切相关... 详细信息

为研究舰船板架在水下爆炸冲击波载荷作用下的变形及破损,结合现有试验数据,采用仿真和数据拟合的方法,展开了均布载荷下板架边界撕裂损伤的相似准数研究。首先,结合理论和数据分析得出,板架边界撕裂时的初始响应速度与破坏模式密切相关,且可清晰描述板架的不同毁伤模式;进一步通过仿真得出断裂应变、板厚、长宽比是影响板架边界撕裂的重要参量;最后,基于量纲理论建立了用于判定板架边界撕裂毁伤的拟合函数,并根据战场舰船损伤实例验证了该函数的有效性。研究结果表明,基于初始响应速度和考虑断裂应变等参量的无量纲数构建板架边界撕裂毁伤判据的方法是可行的,为舰船板架的毁伤相似研究提供了参考。

关键词：撕裂损伤无量纲参量初始响应速度舰船板架

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考虑热膨胀效应的燃料棒热力耦合模型及动力学稳定性研究

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动力学与控制学报 2024年第11期22卷 28-37页

作者：李朋洲张宇乔红威徐建军张晓玲中国核动力研究设计院成都610213 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

高温气体反应堆燃料棒面临较大的轴向温度梯度,芯块传热一方面会改变燃料棒材料属性,另一方面气体在热源影响下具有显著的热膨胀性,导致燃料棒的流固耦合机制更为复杂.为探究在高温、高速轴向流气体激励下燃料棒的动力学稳定性,求解了... 详细信息

高温气体反应堆燃料棒面临较大的轴向温度梯度,芯块传热一方面会改变燃料棒材料属性,另一方面气体在热源影响下具有显著的热膨胀性,导致燃料棒的流固耦合机制更为复杂.为探究在高温、高速轴向流气体激励下燃料棒的动力学稳定性,求解了燃料棒包壳的空间温度分布,推导了燃料棒热力耦合控制方程.由系统Jacobi矩阵特征值分布明确了燃料棒的失稳边界,获取了最大热源线功率密度、入口温度和热膨胀性等对燃料棒第一临界失稳质量流量的影响规律.结果表明,当不考虑气体热膨胀性时,最大热源线功率密度几乎不影响燃料棒第一临界失稳质量流量,且入口温度越高,第一临界失稳质量流量越低;当考虑气体可热膨胀性时,最大热源线功率密度和入口温度均与第一临界质量流量呈负相关.不考虑气体热膨胀效应将高估燃料棒第一临界质量流量,使结果不保守.

关键词：高温气体反应堆燃料棒动力学稳定性热力耦合气体热膨胀

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空间堆氦氙布雷顿循环研究进展

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西安交通大学学报 2023年第11期57卷 46-57页

作者：陈伟雄梁铁波姜超廖先伟钱奕然唐鑫严俊杰西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

氦氙混合物为工质的布雷顿循环具有循环效率高、系统结构紧凑、化学稳定性好等优势,适合作为空间核反应堆的能量转换系统。在深入调研空间堆氦氙布雷顿循环发展历史和国内外研究进展的基础上,对其关键技术问题和重点研究方向的相关研究... 详细信息

氦氙混合物为工质的布雷顿循环具有循环效率高、系统结构紧凑、化学稳定性好等优势,适合作为空间核反应堆的能量转换系统。在深入调研空间堆氦氙布雷顿循环发展历史和国内外研究进展的基础上,对其关键技术问题和重点研究方向的相关研究进展进行了综述,发现主要研究方向包括氦氙混合物工质特性、氦氙布雷顿循环关键部件、循环性能提升、循环动态特性及控制策略等方面;而有待继续深入研究的关键技术问题包括不同比例氦氙工质的高精度物性及流动传热模型、高性能叶轮及高效紧凑式换热器设计及试验、不同功率等级下系统全工况优化、耦合反应堆的系统全局动态特性及控制策略等。分析结果可为推动空间堆氦氙布雷顿循环技术发展提供参考。

关键词：空间堆氦氙布雷顿循环性能优化动态特性

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数字化反应堆高保真中子学程序SHARK研发

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原子能科学技术 2022年第2期56卷 334-342页

作者：张宏博赵晨彭星杰赵文博陈长李庆于颖锐宫兆虎曾未刘琨饶俊杰王博中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610213

SHARK程序是由中国核动力研究设计院新近研发的基于全堆芯确定论非均匀输运理论体系的数字化反应堆软件。该软件从多群数据库的截面与共振数据出发,采用改进子群方法刻画有效共振截面的复杂非均匀效应,采用二维/一维或准三维特征线方法... 详细信息

SHARK程序是由中国核动力研究设计院新近研发的基于全堆芯确定论非均匀输运理论体系的数字化反应堆软件。该软件从多群数据库的截面与共振数据出发,采用改进子群方法刻画有效共振截面的复杂非均匀效应,采用二维/一维或准三维特征线方法开展堆芯层面非均匀输运计算。目前该程序的定态微观问题计算能力已建立完毕。数值结果显示,SHARK程序对于商用压水堆相关基准问题具有良好的计算精度和效率。

关键词：数字化反应堆共振计算全堆输运 VERA基准题 SHARK程序

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控制棒落棒时间分析软件CRAC的研发与验证

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原子能科学技术 2022年第7期56卷 1387-1394页

作者：马超周毅卢嘉川芦韡李云赵波陈浩马强秦勉郭晓明中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610213

紧急停堆的落棒时间对反应堆安全至关重要。为适应华龙一号堆型的新型燃料组件设计,中国核动力研究设计院研制出一款落棒时间分析软件CRAC。采用一维流体力学公式结合经验机械阻力模型的方法,构建出CRAC软件理论框架,通过软件开发标准... 详细信息

紧急停堆的落棒时间对反应堆安全至关重要。为适应华龙一号堆型的新型燃料组件设计,中国核动力研究设计院研制出一款落棒时间分析软件CRAC。采用一维流体力学公式结合经验机械阻力模型的方法,构建出CRAC软件理论框架,通过软件开发标准流程完成设计编码,并利用落棒试验数据开展了CRAC软件的验证。结果表明软件计算精度与保守性能满足华龙一号堆型安全停堆时间准则分析的需求。

关键词：控制棒组件落棒时间软件研发理论模型试验验证

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