检索结果-内蒙古大学图书馆

西南交通大学学报 2021年第2期56卷 428-436页

作者：王东伟吴霄项载毓莫继良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 西南交通大学摩擦学研究所四川成都610031

为了研究热机耦合对高速列车制动系统动力学行为的影响,建立了高速列车制动系统三维瞬态热机耦合有限元模型,进行拖曳制动状态下热机耦合特性的计算与分析;采用ABAQUS/Explicit热-位移瞬态分析法,探讨列车制动过程中的温度分布特性和振... 详细信息

为了研究热机耦合对高速列车制动系统动力学行为的影响,建立了高速列车制动系统三维瞬态热机耦合有限元模型,进行拖曳制动状态下热机耦合特性的计算与分析;采用ABAQUS/Explicit热-位移瞬态分析法,探讨列车制动过程中的温度分布特性和振动行为,并与忽略热机耦合状态的系统动力学行为进行对比分析.研究结果表明:制动过程中闸片温度动态变化,且会形成局部高温区导致热斑形成;由于制动盘和闸片发生一定程度弹性翘曲变形,导致闸片温度周向分布和径向分布出现复杂的温度分布特性,在闸片的内外径处和进/出摩擦区域的温度分布差异显著;制动过程中闸片在法向和切向上的振荡程度逐渐减弱,但是总体变形量逐渐增大,位移形变量达到6μm;热变形主要发生在闸片两侧,闸片在进摩擦区的变形量(35μm)明显大于出摩擦区处(25μm),而闸片的中部出现明显的"凹陷",即随着制动进行,闸片中部区域没有出现明显的热变形;在热机耦合状态下,制动系统振动先增大后降低,整体振动强度比忽略热机耦合时强;界面接触力的波动程度先增大后降低,总体呈上升趋势.

关键词：高速列车制动系统热机耦合温度分布弹性变形

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基于物理指引和数据增强的反应堆物理运行数字孪生研究

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核动力工程 2021年第S02期42卷 48-53页

作者：龚禾林陈长李庆程思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成都610213 帝国理工学院计算机系数据科学研究所英国伦敦SW72AZ

为了快速精准地在线计算和预测核反应堆运行行为,提出一种基于物理指引和数据增强的反应堆物理运行数字孪生,以实现堆芯快、热群中子通量分布、功率分布等物理场的快速和精确计算。基于模型降阶技术和机器学习构建中子物理快速计算模型... 详细信息

为了快速精准地在线计算和预测核反应堆运行行为,提出一种基于物理指引和数据增强的反应堆物理运行数字孪生,以实现堆芯快、热群中子通量分布、功率分布等物理场的快速和精确计算。基于模型降阶技术和机器学习构建中子物理快速计算模型,实现物理指引;基于快速计算模型构建反问题模型,实现数据驱动。通过“华龙一号”反应堆设计运行数据测试表明:数字孪生在时间和精度方面均满足工程要求,具备在线监测工程应用的潜力。

关键词：数字孪生模型降阶机器学习本征正交分解(POD) 核反应堆物理

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表面机械研磨处理对纯铜棘轮行为的影响:宏微观试验与本构模拟

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表面技术 2022年第11期51卷 58-69页

作者：杨康赵建锋何风阚前华赵君文张旭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 中国工程物理研究院总体工程研究所四川绵阳621999 西南交通大学力学与航空航天学院应用力学与结构安全四川省重点实验室成都610031 西南交通大学材料科学与工程学院成都610031

目的通过金属表面纳米化试验机制备出梯度结构纯铜,提升纯铜材料的疲劳寿命,并揭示其背后的机理。方法通过系统的宏观力学性能测试、微观组织表征以及本构模拟探究了表面机械研磨处理(Surface Mechanical Attrition Treatment,SMAT)对T... 详细信息

目的通过金属表面纳米化试验机制备出梯度结构纯铜,提升纯铜材料的疲劳寿命,并揭示其背后的机理。方法通过系统的宏观力学性能测试、微观组织表征以及本构模拟探究了表面机械研磨处理(Surface Mechanical Attrition Treatment,SMAT)对T2纯铜棘轮行为的影响。结果循环变形试验结果表明SMAT纯铜样品的循环失效圈数明显多于未处理纯铜样品的循环圈数,且SMAT纯铜样品在循环过程中的累积塑性变形明显小于未处理纯铜样品的累积塑性变形,即棘轮应变明显小于未处理纯铜样品的棘轮应变。电子背散射衍射(Electron Back Scattered Diffraction,EBSD)和X射线衍射分析(X-Ray Diffraction,XRD)表征发现:经过SMAT后,材料的晶粒尺寸均呈现由处理表面到材料芯部逐渐减小的梯度分布。且SMAT时间越长,样品的总位错密度越大。此外,基于应变梯度塑性理论模型对SMAT前后纯铜的单拉及循环变形响应进行了有限元模拟,模拟结果显示累积塑性应变沿深度方向(SMAT冲击方向)呈梯度分布,最大几何必需位错密度以及最大等效应力均出现在模型的次表层。同时,当模拟的循环圈数相同时,代表SMAT样品的梯度结构模型的棘轮应变明显低于代表未处理样品的均匀模型的棘轮应变。结论循环变形试验结果表明SMAT对于T2纯铜的棘轮应变有抑制作用,有限元模拟进一步揭示了SMAT对于棘轮应变的抑制效应以及背后的机理。

关键词：表面机械研磨处理循环变形棘轮应变微观表征应变梯度塑性理论有限元模拟

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时效强化高镍合金Inconel-718的高温弹塑性特征及本构模型

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金属热处理 2021年第8期46卷 1-7页

作者：屈华鹏王留兵王东辉吴冰洁冯翰秋许斌宋丹戎郎宇平钢铁研究总院特殊钢研究所北京100081 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610200

研究了核反应堆弹簧材料用0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti(Inconel-718)镍基合金材料时效强化状态下在150~650℃范围内的高温弹塑性特征,并采用多种函数模型对其高温应力-应变实测数据进行了本构关系拟合计算和对比。结果表明:经过970℃×1 h,空... 详细信息

研究了核反应堆弹簧材料用0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti(Inconel-718)镍基合金材料时效强化状态下在150~650℃范围内的高温弹塑性特征,并采用多种函数模型对其高温应力-应变实测数据进行了本构关系拟合计算和对比。结果表明:经过970℃×1 h,空冷+720℃×8 h,炉冷+620℃×8 h,空冷的三步法时效强化处理后,Inconel-718合金兼具较高的R_(p0.01)值和室温伸长率。Boltzmann函数模型对时效强化Inconel-718合金材料在1.5%应变范围内的高温σ-ε实测数据具有良好的拟合效果和预测计算精度,适用于核反应堆弹簧材料的选材和结构设计。

关键词：时效强化 Inconel-718合金弹塑性特征本构模型

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脉动流条件下棒束通道阻力特性研究

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原子能科学技术 2021年第5期55卷 840-848页

作者：祁沛垚李兴邓坚于晓勇谭思超哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室黑龙江哈尔滨150001 武汉第二船舶设计研究所湖北武汉430205 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

受海洋条件影响,浮动核反应堆(FNR)回路冷却剂会发生周期性流量波动现象,影响系统热工水力特性。为研究这一现象,对脉动流条件下5×5燃料棒束的阻力特性进行了试验研究。试验的周期平均雷诺数Re_(ta)=0.8×10^3^9×10^3,脉... 详细信息

受海洋条件影响,浮动核反应堆(FNR)回路冷却剂会发生周期性流量波动现象,影响系统热工水力特性。为研究这一现象,对脉动流条件下5×5燃料棒束的阻力特性进行了试验研究。试验的周期平均雷诺数Re_(ta)=0.8×10^3^9×10^3,脉动幅值A_u=0.2^0.8,无量纲频率ω′^(1/2)=1.26~2.81。试验结果表明:脉动流条件下流体加速会导致瞬时阻力系数大于对应雷诺数的稳态值,减速会使瞬时阻力系数小于稳态值,且这一偏离值随流体流速的减小而增大。此外,在脉动流过程中,周期平均摩擦阻力系数λ_(ta)和局部阻力系数k_(ta)都大于对应平均雷诺数下的稳态值。通过提出无量纲参数C_f=λ_(ta)/λ_(st)和C_(sg)=k_(ta)/k_(st)来评价脉动流对周期平均阻力系数的影响。C_(f)和C_(sg)随A_u和ω′^(1/2)的增加而增加,随Re_(ta)的增加而减少。且在相同的脉动流参数下,C_(sg)小于C_f,说明流体波动对定位格架局部阻力的影响较小。最后,通过量纲分析,根据阻力系数的变化规律建立了预测λ_(ta)和k_(ta)的计算关系式,得到了较好的预测结果。

关键词：脉动流棒束通道定位格架流动阻力

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基于声学层析成像的温度场和流速场重构

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智能计算机与应用 2024年第4期14卷 123-127页

作者：刘艺璇余俊辉董晨龙徐涛王海麟周新志四川大学电子信息学院智能控制研究所成都610065 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

为有效重构三维管道内液体的温度场和流速场,提出了一种超声飞渡时间计算表征,并基于此求解温度场和流速场反演模型。同时考虑温度梯度导致的声线弯曲效应,采用正四面体前向展开法,追踪超声弯曲路径;开展“华龙一号”反应堆主管道冷却... 详细信息

为有效重构三维管道内液体的温度场和流速场,提出了一种超声飞渡时间计算表征,并基于此求解温度场和流速场反演模型。同时考虑温度梯度导致的声线弯曲效应,采用正四面体前向展开法,追踪超声弯曲路径;开展“华龙一号”反应堆主管道冷却剂温度场和流速场重构实验。实验结果表明,所提方法能有效重构管道冷却剂温度场和流速场,且考虑弯曲效应能进一步提高重构精度。

关键词：声学层析成像耦合场温度场重构流速场重构弯曲效应

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时效强化高镍Inconel-718合金低周疲劳性能及寿命预测

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金属热处理 2021年第7期46卷 1-6页

作者：屈华鹏王留兵王东辉吴冰洁冯翰秋陈海涛许斌宋丹戎郎宇平钢铁研究总院特殊钢研究所北京100081 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610200

研究了核反应堆弹簧材料用时效强化0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti(Inconel-718)合金材料在350℃高温下的低周疲劳性能,并采用Manson-Coffin和郑修麟模型对加载应变水平和低周疲劳寿命之间关系进行了拟合计算和对比。结果表明:经过970℃×1 h空... 详细信息

研究了核反应堆弹簧材料用时效强化0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti(Inconel-718)合金材料在350℃高温下的低周疲劳性能,并采用Manson-Coffin和郑修麟模型对加载应变水平和低周疲劳寿命之间关系进行了拟合计算和对比。结果表明:经过970℃×1 h空冷+720℃×8 h炉冷+620℃×8 h空冷热处理后,Inconel-718合金在350℃具有优异的低周疲劳性能。根据郑修麟关系式计算结果,其临界应变疲劳极限约为0.37%,在低于此应变水平条件下,其低周疲劳寿命高于10~7循环。Manson-Coffin模型由于不包含临界应变疲劳极限参数ε_0,导致其对较低应变水平的疲劳寿命预测精度较低。

关键词：时效强化高镍Inconel-718合金低周疲劳疲劳寿命预测

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锆合金包壳管氢致延迟开裂应力强度因子阈值研究

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核动力工程 2020年第S01期41卷 112-117页

作者：夏仲佳张靖宇丁淑蓉陈亮复旦大学力学与工程仿真研究所上海200433 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

针对受对称双集中力作用的含双边缘裂纹的锆合金包壳管,采用数值模拟方法,获得裂纹尖端应力场,建立了应力强度因子与裂纹长度、对称双集中力大小之间的关系。结合氢致延迟开裂(DHC)应力强度因子阈值(KIH)的理论求解方法,获得受对称双集... 详细信息

针对受对称双集中力作用的含双边缘裂纹的锆合金包壳管,采用数值模拟方法,获得裂纹尖端应力场,建立了应力强度因子与裂纹长度、对称双集中力大小之间的关系。结合氢致延迟开裂(DHC)应力强度因子阈值(KIH)的理论求解方法,获得受对称双集中力作用的包壳管的KIH和临界参数的解析表达式,据此考察实验研究了温度对其产生的影响。研究结果表明,受对称双集中力作用的含双边缘裂纹包壳管的KIH、临界载荷及临界裂纹长度均随温度的升高而增大,与实验所得到的变化趋势相吻合,这种随温度变化的趋势与预开裂区域的应力状态接近于平面应力状态这一事实密切相关。

关键词：锆合金包壳管氢致延迟开裂(DHC) 应力强度因子阈值(KIH)

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先进中子学栅格程序KYLIN-Ⅱ输运模块并行优化开发

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原子能科学技术 2020年第5期54卷 930-936页

作者：涂晓兰柴晓明刘东芦韡王鑫李勋昭付元光郭凤晨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 北京应用物理与计算数学研究所北京100094

先进中子学栅格程序KYLIN-Ⅱ的输运计算模块采用了特征线中子输运计算方法,其计算精度较高,可适用于反应堆中复杂的燃料组件,然而当网格规模、能群数、特征线数较大时,计算时间较长,计算效率较低,因此需对其进行并行优化,以提高计算效... 详细信息

先进中子学栅格程序KYLIN-Ⅱ的输运计算模块采用了特征线中子输运计算方法,其计算精度较高,可适用于反应堆中复杂的燃料组件,然而当网格规模、能群数、特征线数较大时,计算时间较长,计算效率较低,因此需对其进行并行优化,以提高计算效率。通过性能分析,发现特征线扫描和高阶散射源计算较为耗时。本文通过基于MPI的能群并行、E指数优化、角通量球谐函数展开等方法实现了并行优化。基准题验证表明,并行优化计算精度较高,E指数优化对特征线扫描效率提升较好,角通量球谐函数展开对高阶散射源计算效率提升较好。经过优化后的KYLIN-Ⅱ的输运计算模块加速效果显著,可满足工程使用需求。

关键词：中子输运方程特征线方法 E指数优化角通量球谐函数展开

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基于MEMS工艺的平行激励磁通门原理及仿真设计

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磁性材料及器件 2023年第5期54卷 51-56页

作者：王梦佳李晓宇彭根斋张芦张志红俞健尹泓卜西南应用磁学研究所四川绵阳621000 深圳技术大学先进材料测试技术研究中心广东深圳518118 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

介绍了一种平行激励MEMS磁通门的原理,并通过COMSOL多物理场仿真软件对其进行建模计及仿真分析,分别考察激励电流、被测磁场以及被测磁场频率对磁通门感应电压的影响。结果表明,感应电压二次谐波幅值随被测磁场的增高近似呈线性增大,磁... 详细信息

介绍了一种平行激励MEMS磁通门的原理,并通过COMSOL多物理场仿真软件对其进行建模计及仿真分析,分别考察激励电流、被测磁场以及被测磁场频率对磁通门感应电压的影响。结果表明,感应电压二次谐波幅值随被测磁场的增高近似呈线性增大,磁通门磁场测量范围大于±100μT,频带范围大于DC~10 kHz,感应电压二次谐波幅值随激励电流的增大先增后降,最佳激励电流为37 mA,此时磁通门的感应电压最高,灵敏度最大,达1556.4 V/T。

关键词：磁通门 MEMS 平行激励原理仿真

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