CEFR-MOX燃料组件运输容器的研制

为完成中国实验快堆MOX燃料组件的厂外运输,研制了CEFR-MOX燃料组件运输容器,其物理、屏蔽、热工、包容性等安全特性需满足放射性物质安全运输的要求。而且,要具有较高的缓冲、隔热、包容和屏蔽性能,在正常和事故运输条件下,尽量将燃料组件对环境的破坏减到最小。在CEFR-MOX燃料组件运输容器的研制过程中,在有限元分析指导下,对结构经过了多次优化设计。通过理论分析计算,CEFR-MOX燃料组件运输容器的安全性能能满足相关法规的要求,且具有较大的裕量和一定的创新性。同时,理论分析为实验方案的制订提供了依据。     

核燃料组件铁路运输容器系统在纵向冲击下的安全性分析

针对铁路车辆系统在编组、制动等工况下产生的纵向冲击 ,推导了车辆之间的纵向作用力和描述冲击特性的加速度。利用ADAMS软件建立了核燃料组件铁路运输容器系统的仿真模型。对燃料组件运输容器系统在运输过程中受来自铁道车辆的纵向冲击情况下的振动安全性进行了分析 ,讨论了纵向冲击作用对捆绑涤纶丝带的拉力和燃料组件纵向加速度的影响。     

基于内拉结构的新型内压容器设计探讨

为解决传统内压容器设计上存在容器壁厚与容器直径之间的矛盾关系这一问题,设计了基于内拉结构的新内压容器方案。首先对内拉结构的基本原理和设计细节进行介绍,然后从器壁的受力和使用材料用量等方面分析了内拉结构相比于传统圆形截面的优势,最后提出了一种基于新内压容器的火箭燃料储罐设计,并进行了探讨研究。通过理论分析和ANSYS建模证明,所提出的内拉结构能够更好地实现内压容器的轻型化设计理念和绿色经济的制造要求,具有良好的应用前景。     

AP1000装换料系统特点分析

AP1000装换料系统主要功能包括新燃料接收、贮存、检验,反应堆装料、卸料,乏燃料贮存、检验、维修、装罐、冲洗、发送以及相关组件的贮存等,这些功能主要由装卸料机、燃料抓取机、新燃料升降机、倾翻机和运输通道、运输小车等设备配合各种专用工具实现。现结合其他堆型的装换料系统的情况,对AP1000装换料系统的特点以及优点进行了分析,为以后的燃料组件相关操作提供了参考。     

微型反应堆乏燃料专用运输容器研制

针对微型反应堆乏燃料运输容器设计了专门用于装载微堆乏燃料的组件。容器由屏蔽容器和吊篮组成,外部尺寸为540×831 mm,主要屏蔽材料为铅,主要结构材料为不锈钢。采用ORIGEN2计算最大源强,使用MCNP模拟计算容器表面及距离1 m处剂量率水平。屏蔽实验和实际测量结果表明,容器装载乏燃料时辐射水平小于通常的剂量约束值,也低于GB11806-2004对工作人员的剂量限值,符合微堆乏燃料安全运输的实际需求。     

压气机扇形组件涂覆夹具设计及优化

根据压气机组件的装夹特性及涂覆工艺,确定了扇形组件的涂覆夹具设计方案。结合其自身型面的特点,对其关键零部件进行设计,确定了扇形组件的装夹及定位方案。分析计算了夹紧力大小并对其进行优化。以圆角与导轨厚度为变量,研究了不用圆角下的应力值变化情况。对主轴相关尺寸进行了校核和应力分析,进一步优化了主轴结构,对复杂型面的夹具设计具有指导意义。     

乏燃料卧式剪切机翻转机构设计及可靠性分析

为解决现有的乏燃料立式剪切机在剪切乏燃料过程中所存在的未经剪切的元件掉入溶解器、刀架滚轮磨损等一系列问题,提出一种卧式送料剪切机的翻转机构方案,使得乏燃料组件由竖直位置翻转至水平位置。这种结构以双液压缸联动举升来实现燃料组件的翻转动作,并以滚珠丝杠副机构来实现燃料组件反转后的水平横移运动。介绍了翻转机构的工作原理并确定举升机构和横移结构设计及其参数。在完成剪切机翻转机构设计后,为保证其设计合理性对卧式剪切机送料系统翻转机构关键部件的主要失效模式进行了详细可靠性分析,并建立可靠性分析模型,最后得出具体可靠性计算结果。     

螺旋锥齿轮加工刀片失效分析及改进设计

在大型螺旋锥齿轮铣削试验过程中,发现原设计的刀片存在破损、崩刃、断裂等问题。对原结构进行有限元分析,求解出应力集中和应变最大的部位。基于试验数据及有限元理论对刀具的结构提出改进设计。将新结构刀片表面进行涂层处理,并提出几何形状改进方案。根据实验确定的最合理的切削参数,将载荷加载到新结构刀具进行分析,验证改进方法。     

钢制压力容器静强度可靠性设计研究

墓于信息熵理论,分析钢制压力容器的最苛刻压力试验条件;得到五种结构容器模糊静强度在最苛刻压力试验时可接受的可靠度;从等可靠度的观点,确定六种结构容器模糊静强度在压力试验和正常操作时的许用可靠度;建立按模糊静强度许用可靠度确定超压限制系数、安全系数及试验压力系数的钢制压力容器静强度可靠性设计的关健技术.采用25组钢制薄壁内压容器屈服强度和58组钢制薄壁外压容器临界失稳强度的试验数据,验证文中方法的有效可行性.     

核燃料换料机

核燃料换料机是核反应堆燃料组件转运装备,属于核燃料运输贮存系统的关键设备。根据换料机的功用,确定堆外换料机的传动原理和结构形式,并对堆外换料机的工作原理进行详细的介绍,从原理上分析该结构的可行性,为堆外换料机的详细设计提供依据。     

超临界二氧化碳去污容器力学分析

针对核设施去污设计了超临界二氧化碳去污试验系统,根据去污工艺开展了耐酸碱和耐高压去污容器结构设计,建立了去污容器三维模型和有限元模型。通过有限元分析获得了去污容器应力分布,找到了受力最大位置。通过容器壁厚和内腔过渡圆角半径对容器应力的影响关系分析,为确定结构参数提供了依据。水压试验和去污试验结果表明,该去污容器结构强度和系统匹配性均满足要求。     

一种放射性废物密封容器自动切割装置研制

针对核设施退役工程中放射性密封容器的切割解体需求,研制了一套密封容器自动切割装置。根据密封容器结构特点和开盖解体工艺方案,确定了装置的设计指标,采用高度集成模块化设计、防绕线气路系统以及差速运动等关键技术,完成了切割装置的总体结构和各功能模块设计,并制造形成样机。通过模拟切割试验得到了装置的正常运行参数和适用于密封容器的最佳切割参数,也验证了装置的使用性能完全满足设计指标要求,有效解决了密封容器远程自动切割问题。     

水冷反应堆燃料组件辐照考验装置设计研究

在核电和核动力技术中,燃料组件自主化设计是核心技术之一,按照国家相关法规要求,新型燃料组件在投入工程应用前必须进行堆内辐照考验研究,验证其设计的合理性和安全性,然而辐照装置是实现燃料组件在试验堆内辐照考验的关键设备。文中结合中国高通量工程试验堆的特点,研制成功了适用于水冷反应堆燃料组件辐照考验的辐照装置,掌握了设备设计的关键技术,并达到相关辐照技术指标要求。     

1.5m口径空间相机主镜组件的结构设计

研究了1.5m口径空间相机反射镜组件的结构,设计了主镜组件结构系统。采用RB-SiC作为反射镜镜坯材料,分析并优化了反射镜支撑形式和镜体的结构参数,得到了重131.9kg,轻量化率达到81%的反射镜结构。在主镜基本构型确定的基础上,设计了主镜支撑结构,通过合理设计柔性卸载结构满足了主镜结构系统的力、热环境适应性和抗振性要求。最后,利用有限元法综合分析了主镜组件的性能。试验结果表明:主镜在1g重力作用下的面形精度RMS达到0.025λ(λ=632.8nm),(20±4)℃温变环境中主镜面形变化量在RMS 0.01λ范围内,主镜组件一阶固有频率为95.8Hz,有限元分析结果的误差为4%。得到的结果表明主镜组件的静态刚度、动态刚度及热环境适应性完全满足设计指标要求。     

新型轻质大口径空间反射镜支撑设计

摘要：随着空间反射镜口径的增大,光学系统总质量随之剧增,这与当前光学遥感器轻小型化的发展趋势相矛盾。为了更好的满足空间光学遥感器发展的需要,文章从主反射镜组件的轻质化设计入手,从结构材料热匹配的设计、主镜轻量化形式的确定以及支撑结构的合理设计三个角度系统地进行了一体化结构—热设计。针对某型卡塞格林系统Φ630mm口径主镜进行了轻质化设计,三点为主多点为辅的支撑方案在保持组件结构刚度满足力学要求的同时,使反射镜具有良好的热尺寸稳定性。在综合考虑加工和工作状态后,最终确定了一种满足设计要求的整体优选方案,经最终分析计算确认,主镜组件镜面综合面形误差PV值均小于λ/10,各项指标完全满足光学系统对主反射镜的设计要求。     

新型高效节能柑普茶自动取肉机研制

设计了一种全自动新会柑开盖去肉装置。在分析新会柑果实形状、直径以及高度等物理参数前提下,确定有效的新会柑开盖去肉加工方式,设计了开盖组件和去肉组件结构参数。与人工作业相比,新装置减少了人工成本及生产成本,节省了大量加工时间,实现了自动化快速生产。     

压水堆核电站乏燃料吊车起吊安全限位的设计

乏燃料吊车位于压水堆核电站燃料厂房内,其主要作用是在核电站大修过程中装卸和转运核燃料。为了确保燃料组件起吊运输操作的安全可靠,其运行边界和位移状态将被严格控制。针对电站现有设备的运行情况进行分析研究,重点阐述了起吊过程限位主要考虑的因素,并应用机电一体化技术,采用不同结构原理多重保护的设计方法,解决了乏燃料吊车起吊限位的设计问题,同时增强了系统安全性,设计方法已经成功应用于防城港核电站的乏燃料吊车。     

某微型监视雷达的结构及散热设计

为满足微型监视雷达轻型、便携且能适应多工况的使用要求,良好的结构及热设计必不可少.首先,将雷达分解为天线收发单元及结构支撑单元,完成整体构型和结构布局并确定三防设计和热设计的基本内容.然后综合考虑设备内部空间及重量限制,基于理论分析确定了自然散热、强迫风冷和辐射散热的整体散热方案.最后利用FloEFD软件并结合工程实际对散热模型进行了仿真分析,得到了天线框架及内部各组件的表面温度分布图.结果表明,T组件内部芯片的最高温度满足使用要求,从而验证了整体结构和散热方案的可行性.     

紫外CCD焦平面组件的设计与分析

针对紫外电荷耦合器件(Charge-Coupled Device,CCD)探测器裸片不能够用于空间探测的难题,首先提出CCD探测器裸片的定位与导热方案,设计出对应的CCD探测器组件和在此基础上的CCD焦平面组件,然后进行了结构、热的有限元仿真和试验验证分析。结果表明,CCD探测器裸片的定位、导热方案合理,设计出的CCD焦平面组件能够满足空间紫外遥感的应用。     

辐照监督管运输容器跌落数值仿真计算及试验验证

辐照监督管内所含材料试块用于监督反应堆主要零部件母材及焊材的力学性能,应定期抽取并运送至热室进行材料试块力学性能的测定。辐照监督管受持续中子辐照,具有强放射性。为防止厂外运输跌落事故下放射性物质的泄漏,设计一套辐照监督管运输容器,依据ASME规范,该运输容器能够在1.2m跌落事故工况下的各主要零部件的最大变形量小于5%。采用ANSYS-LSDNYA软件对辐照监督管运输容器进行长侧面、短侧边、长侧边、顶面及顶点跌落姿态下的数字仿真计算,通过计算长侧面跌落姿态下辐照监督管运输容器各主要零部件变形最大。为确保理论计算结果的准确性,按照等比例容器试验件进行长侧面水平跌落试验。试验结果表明,辐照监督管运输容器跌落事故数字仿真计算力学模型简化合理,仿真计算结果经过试验验证满足工程实际要求。