检索结果-内蒙古大学图书馆

稀有金属材料与工程 2024年第7期53卷 1962-1969页

作者：刘世宏肖魏魏罗彪黄景昊邹树梁刘义龙任峥豪南华大学机械工程学院湖南衡阳421001 南华大学核设施应急安全技术与装备湖南省重点实验室湖南衡阳421001

Cr涂层锆合金包壳是提高轻水反应堆燃料组件抗高温氧化性能的重要方法。本工作旨在研究Cr涂层Zr-4合金在水蒸气环境中的高温氧化行为,采用多弧离子镀工艺制备Cr涂层Zr-4合金样品,在1000和1100℃水蒸气环境中开展高温氧化实验,采用高精... 详细信息

Cr涂层锆合金包壳是提高轻水反应堆燃料组件抗高温氧化性能的重要方法。本工作旨在研究Cr涂层Zr-4合金在水蒸气环境中的高温氧化行为,采用多弧离子镀工艺制备Cr涂层Zr-4合金样品,在1000和1100℃水蒸气环境中开展高温氧化实验,采用高精度天平获得样品氧化增重,采用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)测试分析样品的表面与截面微观形貌、元素分布、物相及Cr-Zr扩散层厚度。结果显示,多弧离子镀制备的Cr涂层Zr-4合金样品表面存在大量尺寸不等的大颗粒,Cr涂层沿着(110)晶面择优生长。高温蒸气单位面积氧化增重与时间近似遵循抛物线规律,1100℃的蒸气氧化速率明显高于1000℃,相同温度下Cr涂层Zr-4合金的氧化速率低于无涂层Zr-4合金。高温蒸气氧化后,样品表面生成晶须状氧化物,且氧化物间存在大量微孔。在1100℃高温蒸气氧化3和4 h后,样品表面被氧化生成蠕虫状的团状物。样品截面呈层状结构,由外向内分别为Cr_(2)O_(3)层,Cr涂层,Cr-Zr扩散层,α-Zr(O)层(ZrO_(2)层)。但表面Cr_(2)O_(3)层的厚度并不是随着氧化时间的增加而同步增加的,而Cr-Zr扩散层的厚度随氧化温度和氧化时间的增加而增大,且与氧化时间基本呈线性关系。因此,采用多弧离子镀制备的Cr涂层Zr-4合金在1000和1100℃下表现出良好的抗高温蒸气氧化性能。

关键词： Cr涂层Zr-4合金高温蒸气氧化氧化速率 Cr-Zr扩散多弧离子镀

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关节履带式核应急机器人越障性能研究

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机械设计与制造 2024年第8期402卷 350-354页

作者：邹树梁周龙张德核设施应急安全技术与装备湖南省重点实验室湖南衡阳421001 南华大学机械工程学院湖南衡阳421001 南华大学资源环境与安全工程学院湖南衡阳421001

为适应核事故现场强辐射、非结构化地形特征,设计了具有辐射防护能力和强越障能力的关节履带式核应急机器人,通过理论建模与动力学仿真对其在台阶、斜坡和壕沟三种工况进行了越障能力分析,对比分析了机器人越障能力的理论值和仿真试验值... 详细信息

为适应核事故现场强辐射、非结构化地形特征,设计了具有辐射防护能力和强越障能力的关节履带式核应急机器人,通过理论建模与动力学仿真对其在台阶、斜坡和壕沟三种工况进行了越障能力分析,对比分析了机器人越障能力的理论值和仿真试验值,验证了动力学模型的准确性;根据建立的机器人模型研究了质心对机器人越障稳定性的影响规律,提出了通过缩小质心半径波动范围提高越障稳定性的优化方案,并进行仿真验证得出了质心半径的最小值,为研究核环境非结构化地形条件下机器人越障稳定性提供了参考。

关键词：履带机器人强越障稳定性

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阀控非对称液压缸电液位置伺服系统的滑模控制策略研究

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工程机械 2023年第1期54卷 78-81+9页

作者：刘炼邓骞唐德文南华大学机械工程学院核设施应急安全技术与装备湖南省重点实验室

针对阀控非对称液压缸电液位置伺服系统中存在的参数摄动和外干扰等问题，进行一种滑模控制算法研究。首先推导出阀控非对称液压缸的数学模型，然后针对普通滑模控制器产生的抖振造成的系统不稳定情况，使用饱和函数sat(s)替换符号函数s... 详细信息

针对阀控非对称液压缸电液位置伺服系统中存在的参数摄动和外干扰等问题，进行一种滑模控制算法研究。首先推导出阀控非对称液压缸的数学模型，然后针对普通滑模控制器产生的抖振造成的系统不稳定情况，使用饱和函数sat(s)替换符号函数sgn(s)，对抖振进行抑制，使系统更加稳定，最后采用Matlab/Simulink软件对所设计的滑模控制器进行仿真试验，仿真结果表明，该滑模控制策略能够获得较好的曲线跟踪精度。

关键词：滑模控制阀控非对称液压缸 Simulink仿真电液位置伺服控制

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电弧离子镀基体偏压对铬涂层Zr-4合金高温抗氧化性能的影响

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核动力工程 2021年第S01期42卷 121-127页

作者：黄景昊余清远肖魏魏邹树梁唐德文王斓刘小双南华大学资源环境与安全工程学院湖南衡阳421001 南华大学核科学技术学院湖南衡阳421001 南华大学核设施应急安全作业技术与装备湖南省重点实验室湖南衡阳421001 南华大学机械工程学院湖南衡阳421001 中建市政工程有限公司北京100073

采用电弧离子镀膜技术在Zr-4合金表面制备4组不同基体偏压的铬(Cr)涂层,研究基体偏压对Zr-4合金高温抗氧化性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)技术对Cr涂层的微观结构和物相构成进行表征,分析基体偏压对Cr涂层高温氧... 详细信息

采用电弧离子镀膜技术在Zr-4合金表面制备4组不同基体偏压的铬(Cr)涂层,研究基体偏压对Zr-4合金高温抗氧化性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)技术对Cr涂层的微观结构和物相构成进行表征,分析基体偏压对Cr涂层高温氧化性能的影响。研究结果表明,基体偏压对Cr涂层晶体结构、表面和截面微观形貌、结合强度、抗高温氧化性能均有非常显著影响;Cr涂层经高温氧化后主要分化为3层结构:Cr_(2)O_(3)氧化层、残余Cr层和Cr-Zr扩散层;基体偏压为−100 V时涂层表面团聚物尺寸最小,表面未出现明显裂纹,涂层中仍留有残余Cr层,氧化增重最低,涂层致密性和结合性能最好。因此,基体偏压为−100 V时制备的Cr涂层对Zr-4合金基体保护效果最佳,生成的Cr_(2)O_(3)氧化层能够紧密地包覆在Zr-4合金基体表面不脱落,提高了Zr-4合金在高温下的抗氧化性能。

关键词：电弧离子镀膜基体偏压 Cr涂层高温氧化性能

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新型核电机器人伸缩臂的设计和有限元分析

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现代制造技术与装备 2023年第1期59卷 75-77,118页

作者：卢明旭唐德文南华大学机械工程学院衡阳421001 核设施应急安全技术与装备湖南省重点实验室衡阳421001

新型核电机器人是一种用于核电安装、检修的重型管道抓取提升设备。文章分析新型核电机器人伸缩臂的结构特征,采用SolidWorks软件对新型核电机器人伸缩臂进行实体建模,并采用ANSYS Workbench有限元分析软件对伸缩臂在不同工况下的应力-... 详细信息

新型核电机器人是一种用于核电安装、检修的重型管道抓取提升设备。文章分析新型核电机器人伸缩臂的结构特征,采用SolidWorks软件对新型核电机器人伸缩臂进行实体建模,并采用ANSYS Workbench有限元分析软件对伸缩臂在不同工况下的应力-应变进行分析,得到伸缩臂极限工况的应力状况。结果表明,设计的机器人伸缩臂在核电安装、检修极限工况下承载能力可行、结构设计合理。

关键词：新型核电机器人伸缩臂受力分析静力学分析强度校核

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防辐射材料的研究进展及发展趋势

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现代制造技术与装备 2023年第1期59卷 157-159页

作者：林光唐德文罗炀南华大学机械工程学院衡阳421001 核设施应急安全技术与装备湖南省重点实验室衡阳421001

随着核能工业的不断进步,核辐射屏蔽材料的发展越来越受重视。文章介绍核辐射中高能粒子的特点,分析γ射线和中子的特性及屏蔽机理,并在此基础上着重阐述γ射线及中子防辐射材料的研究进展,防辐射材料的发展方向。

关键词：核辐射 γ射线屏蔽机理防辐射材料

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基于分数阶PID机器人自动行驶误差分析

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机电工程技术 2023年第2期52卷 134-138页

作者：彭琳唐德文陈钢南华大学机械工程学院湖南衡阳421001 核设施应急安全技术与装备湖南省重点实验室湖南衡阳421001

为了提高小型轮式机器人的行驶稳定性,减小自动行驶误差,提出了一种基于分数阶比例积分微分(PID)横摆角控制策略,分析了机器人自动行驶系统的动力学特征,构建了基于分数阶PID横摆角控制系统的仿真模型。在此基础上,采用MATLAB/Simulink... 详细信息

为了提高小型轮式机器人的行驶稳定性,减小自动行驶误差,提出了一种基于分数阶比例积分微分(PID)横摆角控制策略,分析了机器人自动行驶系统的动力学特征,构建了基于分数阶PID横摆角控制系统的仿真模型。在此基础上,采用MATLAB/Simulink软件对机器人运动过程进行仿真分析,获得10 m内机器人运动时速度、角加速度、位移等的响应曲线,并将其与PID控制策略下的机器人做相同运动的响应曲线进行对比分析。研究结果表明:与传统PID控制相比,采用分数阶PID控制策略的机器人在10 m的运动距离内自动行驶的质心侧偏角减小了71.4%,横摆角速度降低了23.6%,侧向偏移程度缩小了29.5%,因而,在分数阶PID控制策略下小型轮式机器人操纵稳定性得到了显著提高,为解决小型轮式机器人在自动行走领域的问题提供了思路。

关键词：分数阶PID 自动行驶误差分析

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不锈钢陶瓷复合管材剪切过程数值模拟

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南华大学学报（自然科学版） 2022年第2期36卷 36-41,87页

作者：李萌王湘江南华大学机械工程学院湖南衡阳421001 南华大学核设施应急安全作业技术与装备湖南省重点实验室湖南衡阳421001

快堆乏燃料组件进入快堆乏燃料后处理工艺流程的第一步便是剪切解体,因辐射的制约,通常使用不锈钢模拟元件包管和陶瓷模拟燃料芯棒进行实验。将不锈钢模拟元件包管和陶瓷模拟燃料芯棒并组成复合管材模型模拟单根快堆乏燃料组件,根据非... 详细信息

快堆乏燃料组件进入快堆乏燃料后处理工艺流程的第一步便是剪切解体,因辐射的制约,通常使用不锈钢模拟元件包管和陶瓷模拟燃料芯棒进行实验。将不锈钢模拟元件包管和陶瓷模拟燃料芯棒并组成复合管材模型模拟单根快堆乏燃料组件,根据非线性有限元分析软件Abaqus中Johnson-Cook本构模型与Johnson-Holmquist ceramic(JH-2)本构模型构建不锈钢陶瓷复合管材的材料模型,模拟其剪切断裂过程,并研究不锈钢陶瓷复合管材在剪切过程中断裂损伤失效过程中受力变形情况,以及刀具进给速度、剪切间隙对剪切力的影响。结果表明最大剪切力随进给速度增大而增大,随剪切间隙增大呈现先增大后减小的趋势,能为组件剪切方案和剪切机设计提供参考。

关键词： Johnson-Cook Jh-2模型不锈钢陶瓷复合管材剪切速度与间隙剪切力

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基于改进A^(*)算法的移动机器人路径规划研究

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机械管理开发 2023年第1期38卷 74-77页

作者：唐彬张德彭田琳唐德文南华大学机械工程学院湖南衡阳421001 核设施应急安全技术与装备湖南省重点实验室湖南衡阳421001 南华大学资源环境与安全工程学院湖南衡阳421001

提出一种基于传统A^(*)算法改进的算法。该算法对整个搜索过程进行分段,并采用不同的评价函数对整个搜索路径进行处理,以保证算法运行效率更高,路径更优。最后将该算法融合Bezier curve曲线优化搜索路径,与传统A^(*)算法相比较,改进后的... 详细信息

提出一种基于传统A^(*)算法改进的算法。该算法对整个搜索过程进行分段,并采用不同的评价函数对整个搜索路径进行处理,以保证算法运行效率更高,路径更优。最后将该算法融合Bezier curve曲线优化搜索路径,与传统A^(*)算法相比较,改进后的A^(*)算法可使移动机器人搜索路径更平滑、速度更快、路径更短、时间更少。

关键词：移动机器人路径规划评价函数路径长度

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履带式核应急机器人攀爬台阶性能分析

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机械管理开发 2023年第2期38卷 1-4,7页

作者：程根茂唐德文张德南华大学机械工程学院湖南衡阳421001 核设施应急安全技术与装备湖南省重点实验室湖南衡阳421001 南华大学资源环境与安全工程学院湖南衡阳421001

针对核事故环境中核应急机器人的越障能力特点,设计了倒梯型履带式核应急机器人。与普通型履带结构相比,该机器人具有强越障性同时结构更加简单紧凑。张紧装置在机器人越障过程中可时刻让履带处于张紧状态,并且可以有效减小机器人所受... 详细信息

针对核事故环境中核应急机器人的越障能力特点,设计了倒梯型履带式核应急机器人。与普通型履带结构相比,该机器人具有强越障性同时结构更加简单紧凑。张紧装置在机器人越障过程中可时刻让履带处于张紧状态,并且可以有效减小机器人所受到的冲击力。在此基础上,以攀越台阶为例对机器人进行数学模型计算分析,分析了机器人越障的临界条件与最大理论值。并用RecurDyn动力学软件建立仿真模型,对比分析机器人越障能力的理论值和仿真试验值,分析张紧装置对机器人爬越台阶稳定性的影响。结果验证了最大理论高度的准确性,为研究核事故环境下机器人越障性能提供了参考。

关键词：履带机器人强越障稳定性

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