检索结果-内蒙古大学图书馆

表面技术 2024年第9期53卷 137-147,179页

作者：王东伟李发强黄起昌赵阳丁昊昊中国核动力研究设计院设计研究所核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213 西南交通大学机械工程学院成都610031

目的利用表面织构减摩抗磨的优良特性,将其应用于电接触摩擦表面,探讨它对滑动电接触界面摩擦磨损及电接触可靠性的影响。方法利用激光系统制备2种织构,即方坑型表面织构(SPT)和沟槽型表面织构(GT),并与光滑表面的载流摩擦学信号进行对... 详细信息

目的利用表面织构减摩抗磨的优良特性,将其应用于电接触摩擦表面,探讨它对滑动电接触界面摩擦磨损及电接触可靠性的影响。方法利用激光系统制备2种织构,即方坑型表面织构(SPT)和沟槽型表面织构(GT),并与光滑表面的载流摩擦学信号进行对比分析。利用ABAQUS模拟试验,分析界面接触应力、电压和位移的变化特性。结果随着试验的进行,GT表面的摩擦因数逐渐增大,并与光滑表面达到同一水平(0.7),SPT表面的摩擦因数在整个试验过程中始终较低(0.4)。光滑表面在电接触过程中发生了多频振动现象,2种织构表面的振动信号非常微弱,尤其是SPT表面,仅出现了100 Hz的振动频率。光滑表面和GT表面出现较严重的磨损现象,而SPT表面磨损轻微。有限元分析结果表明,表面织构的存在能够避免应力集中现象,GT表面的应力较大(90MPa),且始终分布在沟槽棱边。结论在电接触状态下,2种织构表面均能不同程度地降低界面的摩擦因数和摩擦力,其中SPT表面的减摩降磨效果最显著。GT表面沟槽棱边的损伤和磨屑堆积是导致其逐渐失去减摩效果的主要原因。模拟分析结果证实,SPT表面织构的存在能避免应力集中,有利于改善磨损和降低振动强度。虽然GT表面的最大应力分布也具有时变特征,但是其值较大,且分布在沟槽棱边,导致沟槽织构的减摩效果逐渐减弱。

关键词：表面织构滑动电接触摩擦磨损试验测试有限元分析

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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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基于非平衡相变的超临界二氧化碳离心压缩机气动性能分析

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工程热物理学报 2024年第9期45卷 2631-2639页

作者：黄哲杨雯梁铁波沈昕欧阳华杜朝辉上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 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 上海非碳基能源转换与利用研究院上海200240

作为超临界二氧化碳(SCO_(2))布雷顿循环的核心动力部件,准确分析近临界工况下压缩机的气动热力性能及损失特性对循环的高效运行至关重要。SCO_(2)压缩机在近临界点工作时易发生凝结,且凝结过程具有非平衡性,因此本文建立了基于欧拉–... 详细信息

作为超临界二氧化碳(SCO_(2))布雷顿循环的核心动力部件,准确分析近临界工况下压缩机的气动热力性能及损失特性对循环的高效运行至关重要。SCO_(2)压缩机在近临界点工作时易发生凝结,且凝结过程具有非平衡性,因此本文建立了基于欧拉–欧拉源项的SCO_(2)非平衡冷凝模型,并与平衡冷模型对比,评估了非平衡冷凝过程对SCO_(2)离心压缩机气动热力性能的影响。结果表明,非平衡冷凝模型对压缩机效率预测的结果更加准确;此外,非平衡的冷凝过程将导致压缩机的实际进口流量增加并使压缩机更快到达近喘振工况。

关键词：超临界二氧化碳离心压缩机非平衡相变数值分析气动性能

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铅铋气溶胶动力学实验平台研制与初步参数测量

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核动力工程 2024年第1期45卷 178-185页

作者：王雨晴邓理邻倪木一武杰伟谭怡景福庭夏明明田超中山大学中法核工程与技术学院广东珠海519080 深圳综合粒子设施研究院广东深圳518107 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

铅铋快堆的一回路冷却剂液态铅铋合金(LBE)受中子辐照会产生放射性核素^(210)Po,^(210)Po具有一定挥发性,有必要深入研究^(210)Po的迁移扩散行为。气溶胶是易挥发放射性核素释放的主要载体,本文基于国内外关于反应堆气溶胶实验平台的设... 详细信息

铅铋快堆的一回路冷却剂液态铅铋合金(LBE)受中子辐照会产生放射性核素^(210)Po,^(210)Po具有一定挥发性,有必要深入研究^(210)Po的迁移扩散行为。气溶胶是易挥发放射性核素释放的主要载体,本文基于国内外关于反应堆气溶胶实验平台的设计运行经验研制了LBE气溶胶动力学实验平台,通过结合扫描电迁移率法和光学散射法,实现了对LBE气溶胶粒子计数与粒径分布的广谱测量。测量结果表明,LBE气溶胶的粒径分布主要为纳米级。通过对测量结果的数据处理,初步开展了LBE气溶胶动力学分析,从而为铅铋快堆放射性气溶胶的后续安全分析提供关键参数。

关键词：铅铋快堆铅铋合金(LBE) 气溶胶动力学核素迁移

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燃料组件下管座增材制造技术研究

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原子能科学技术 2023年第S01期57卷 238-245页

作者：李权任全耀郑美银段鑫杜思佳邱玺焦拥军李虹波核反应堆系统设计技术重点实验室中国核动力研究设计院四川成都610213 中国科学院重庆绿色智能技术研究院重庆400714

由于增材制造技术在提高效率、减小重量、降低体积等方面突出的优势,在核燃料领域得到越来越多研究者的关注。基于增材制造的产品制备与传统工艺存在较大的区别,目前针对核燃料产品的增材制造技术研究系统性有所不足。本文以燃料组件下... 详细信息

由于增材制造技术在提高效率、减小重量、降低体积等方面突出的优势,在核燃料领域得到越来越多研究者的关注。基于增材制造的产品制备与传统工艺存在较大的区别,目前针对核燃料产品的增材制造技术研究系统性有所不足。本文以燃料组件下管座为对象,系统开展了从粉末制备到产品性能检测的增材制造全流程工艺研究:粉末制备采用真空感应熔炼雾化法,增材工艺选用激光选区熔化(SLM)工艺,通过软件开展支撑方案等详细工艺分析,通过固溶热处理和表面处理得到最终下管座产品。对产品性能的测试表明,产品尺寸精度和表面粗糙度良好,流道内壁面的粗糙度略大于流道外壁面;打印材料力学性能较好,x/y方向的强度要高于z方向。

关键词：增材制造下管座激光选区融化支撑固溶热处理

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密集纵向翅片排布形式对套管换热单元性能的影响

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稀有金属材料与工程 2023年第11期52卷 3794-3800页

作者：李明飞饶睦敏曾畅吴舸白万栋陈伟广东能源集团科学技术研究院有限公司广东广州510630 中国核动力设计研究院核反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610213 四川大学空天科学与工程学院四川成都610065

为提高热管换热器的性能和紧凑度,设计并采用金属增材制造获得了直翅片型(DPHE-1)和周期排列翅片型(DPHE-2)两类密集纵向翅片套管换热单元。通过剖切及几何检测,总结了制造偏差分布特点,显示其内部结构完整。通过光学检测,显示出倾斜翅... 详细信息

为提高热管换热器的性能和紧凑度,设计并采用金属增材制造获得了直翅片型(DPHE-1)和周期排列翅片型(DPHE-2)两类密集纵向翅片套管换热单元。通过剖切及几何检测,总结了制造偏差分布特点,显示其内部结构完整。通过光学检测,显示出倾斜翅片两侧的粗糙度分布不均。采用稳态传热实验方法对4种密集纵向翅片套管换热单元进行了传热特性研究。结果显示,由于换热面积的增大和流动掺混作用的增强,在雷诺数Re=2000~15000工况范围内,纵向周期排列翅片(DPHE-2)的平均传热努塞尔数是纵向直翅片(DPHE-1)的1.3~1.4倍,DPHE-2平均阻力系数是DPHE-1的12.6~28.6倍。对比综合传热性能,直翅片型中的长翅片结构,即长翅片(DPHE-1-B)具有相对最优的强化传热性能。

关键词：增材制造密集纵向翅片换热单元粗糙度传热特性

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基于ABAQUS/FRANC3D的钢轨三维表面裂纹的扩展分析

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兵器装备工程学报 2024年第2期45卷 246-253页

作者：张启洞闫华东陈诚杨康中国兵器工业试验测试研究院陕西华阴714200 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

为分析钢轨三维表面裂纹在轮轨载荷作用下的疲劳扩展路径和应力强度因子的变化,研究钢轨剥离掉块的损伤机理。运用Fortran语言编写用户子程序DLOAD和UTRACLOAD施加轮轨接触应力,利用有限元软件ABAQUS和FRANC3D模拟车轮在钢轨上的移动并... 详细信息

为分析钢轨三维表面裂纹在轮轨载荷作用下的疲劳扩展路径和应力强度因子的变化,研究钢轨剥离掉块的损伤机理。运用Fortran语言编写用户子程序DLOAD和UTRACLOAD施加轮轨接触应力,利用有限元软件ABAQUS和FRANC3D模拟车轮在钢轨上的移动并分析钢轨三维表面裂纹的应力强度因子随车轮移动的变化情况,并基于PARIS公式和最大周向应力准则对钢轨三维表面裂纹的疲劳扩展行为进行分析。结果表明轮轨载荷仅为赫兹接触压力时,车轮在钢轨表面滚过,裂纹前缘距钢轨表面越深,越易发生扩展,裂纹主要在钢轨的深度方向扩展,可使半圆形裂纹变成长轴在深度方向的椭圆形裂纹;轮轨载荷为赫兹接触压力和滑动摩擦力共同作用时,随着车轮循环次数的增加,表面裂纹的等效应力强度因子Keq不断增大。车轮作用会使距钢轨表面越近的裂纹前缘越易发生扩展,裂纹主要向钢轨的宽度方向扩展,使半圆形裂纹变成形状较为复杂的长轴在钢轨宽度方向的近椭圆形裂纹。

关键词：三维裂纹扩展轮轨载荷应力强度因子扩展路径 FRANC3D

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超临界水冷堆候选包壳材料研究进展与思考

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核动力工程 2025年第1期46卷 183-190页

作者：张乐福黄涛苏豪展高阳郭相龙沈朝陈凯上海交通大学核科学与工程学院上海200240 中国原子能科学研究院北京102413 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 上海交通大学材料科学与工程学院上海200240

超临界水冷堆(SCWR)具有热效率高、结构简单等技术优势,是第四代核能系统国际论坛推荐的6个堆型之一。本文首先回顾了SCWR的包壳设计要求和主要性能挑战,然后对经过较多测试的商用候选包壳材料的均匀腐蚀、应力腐蚀及辐照性能进行了回... 详细信息

超临界水冷堆(SCWR)具有热效率高、结构简单等技术优势,是第四代核能系统国际论坛推荐的6个堆型之一。本文首先回顾了SCWR的包壳设计要求和主要性能挑战,然后对经过较多测试的商用候选包壳材料的均匀腐蚀、应力腐蚀及辐照性能进行了回顾。铁素体/马氏体(F/M)钢、奥氏体不锈钢及镍基合金均存在某方面的性能不足。最后,介绍了近年来新兴的SCWR候选包壳材料,包括新型含铝奥氏体不锈钢、氧化物弥散强化钢、梯度材料及其他组织改进技术的研究进展。

关键词：超临界水冷堆燃料包壳材料均匀腐蚀应力腐蚀开裂

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高温碱金属钾热管传热性能的数值分析

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原子能科学技术 2025年第3期59卷 566-572页

作者：王恩培胡政豪李磊郭斯茂陈广亮于洋哈尔滨工程大学核科学与技术学院黑龙江哈尔滨150001 上海交通大学核科学与工程学院上海200240 中国工程物理研究院核物理与化学研究所四川绵阳621900 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

热管冷却反应堆凭借其紧凑、固有安全性好等特点受到广泛关注,高温热管作为热管冷却反应堆的关键组件,掌握热管在不同参数下的传热性能具有工程意义。本文基于计算流体力学(CFD)方法构建高温碱金属钾热管传热性能模型,深入研究不同参数... 详细信息

热管冷却反应堆凭借其紧凑、固有安全性好等特点受到广泛关注,高温热管作为热管冷却反应堆的关键组件,掌握热管在不同参数下的传热性能具有工程意义。本文基于计算流体力学(CFD)方法构建高温碱金属钾热管传热性能模型,深入研究不同参数对热管传热性能的影响,并与相关实验验证其准确性。数值结果表明:随着倾角的增加,蒸发段壁面温度增加,等效热阻减小,但变化不明显;随着管内充液量的增加,等效热阻不断减小,在高充液量下等效热阻在临界倾角处突增,该角度对传热性能有较大影响。本文得出的结果对高温碱金属钾热管传热特性分析及优化热管设计具有重要意义。

关键词：数值研究高温热管传热性能充液量

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大长径比高温热管传热性能实验研究

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工程热物理学报 2024年第3期45卷 769-777页

作者：纪阳袁达忠周水文张晓华张卓华中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 四川省公路规划勘察设计研究院有限公司成都611141 公路建设与养护技术、材料及装备行业研发中心成都611130 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610041

在核能主动热利用领域,需要高温热管具有较大的长度并保证均温性,然而现有对高温热管的研究集中在热管性能的理论预测和较短的高温热管预研方面。本文首先制备了67倍长径比高温热管,理论分析了其冷态启动特性,并对其冷态启动和稳态传热... 详细信息

在核能主动热利用领域,需要高温热管具有较大的长度并保证均温性,然而现有对高温热管的研究集中在热管性能的理论预测和较短的高温热管预研方面。本文首先制备了67倍长径比高温热管,理论分析了其冷态启动特性,并对其冷态启动和稳态传热性能进行了实验研究,提出了可以发挥其优良传热性能的加热方式;进一步制备了200倍长径比高温热管,定性验证了其良好的传热性能,定量实验研究了其冷态启动过程,并发现了超长高温热管喉部区域的热量传递规律。

关键词：高温热管大长径比冷态启动自适应传热

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