基于格林函数的应力简化计算方法及试验验证研究

以格林函数为基础,开发了高温高压条件下管道应力影响函数,在实验室条件下选取管道壁面上的典型点,通过高温应变测量对该方法进行了验证。结果表明,基于格林函数的应力简化计算方法的计算结果与试验结果吻合较好,该方法可应用于核电厂关键设备和管道的强度及疲劳寿命的快速评价,亦可用于疲劳监测系统开发。     

管道密封绝缘接头的非线性分析

本文所分析的管道密封绝缘接头是一种特殊的管道接头，广泛应用于各种工业领域。本文使用非线性有限元程序MSC．MARC，采用弹性应变能理论和自动接触分析等技术，对该管道密封绝缘接头进行了接触状态下的超弹性分析，分析密封绝缘接头预紧后在10MPa压力作用下的变形、应变和应力分布、接触力。给出了对结构改进的建议，说明了MSC．MARC非线性有限元软件在核工程设计研究中有广阔的应用前景。     

核级316L不锈钢管道射线插塞孔开裂原因分析

为查明某核电厂核级316L奥氏体不锈钢管道射线插塞孔裂纹显示的成因,对含插塞孔不锈钢管段的宏/微观形貌、化学成分、力学性能、维氏硬度、断口形貌、腐蚀产物、应力分布等进行了分析。结果表明：裂纹以沿晶方式扩展,断口呈冰糖块脆性断裂花样并伴有大量氧化腐蚀产物,属于典型的压水堆一回路水介质条件下由插塞孔局部应变-硬化导致的晶间应力腐蚀开裂。引起应变-硬化的主要原因是插塞孔和插塞的过盈配合以及射线插塞孔密封焊缝焊接残余应力过高。建议加强在役机组同类结构的检查,减少新建机组类似结构的使用。     

核动力管道抗震完整性试验及分析研究

对于偶发性地震载荷过分保守的处理导致核电厂管道系统使用大量的阻尼器、支吊架而使管道系统刚性过大,使核电厂的制造、安装、在役检查及维修等费用增加。依托主管道先进设计技术和试验验证项目,完成了核动力管道系统的抗震极限承载能力试验。将试验和计算分析结果与现行规范对比,明确了当前管道设计标准的安全裕量,提出了管道系统阻尼比值与应力评价准则等参数的取值建议。     

核电厂主蒸汽管道阻尼减振与抗震分析

增设阻尼器是处理核电厂主蒸汽管道振动与地震冲击问题的主要方法。本文利用Sap2000软件建立核电厂主蒸汽管道的有限元模型,分析出了管道的固有频率、振型等动态特性。分析结果表明,平动是主要的影响振型。本文应用非线性动力时程分析计算蒸汽管道在33 Hz频率下的振动及地震响应,得到了管道加设阻尼器前后的振动位移和振动速度数据,并进行了比较,探讨了阻尼器在管道减振与抗震中的应用效果。结果表明,在不改变管道原有结构、不影响管道正常工作的前提下,安装液体黏滞阻尼器可以对主蒸汽管道产生减振与抗震的效果。     

核电厂管道振动测量系统的研制

依据核电厂管道振动测量的相关标准,开展管道振动测量系统样机的设计及研制。研制的振动测量系统基于计算机总线平台,采用便携式机箱结构和高性能动态信号数据采集卡硬件,结合基于现代信号处理技术的专业软件,以及动态信号采集分析处理的解决方案,对管道不同测点的振动数据迚行采集,为后续的数据库构建、振动评估、专家系统和可靠性评估构建等提供必要的数据支持,对于确保管道系统安全可靠运行具有重要意义。     

核电厂仪表管道振动疲劳耐久性能改进研究

针对役前及初始运行期间核电厂出现较多的仪表管道振动疲劳断裂问题,设计了两套不同规格及焊接方式的、端部带有集中质量的悬臂管道试验件。对试验件开展了宽带随机耐久试验,分析了试样振动交变应力幅、频率响应特征及疲劳寿命,结果表明,通过采取增大管道外径和壁厚、改变焊接形式等措施,能够显著改进结构低频共振、试样振动疲劳寿命分散性较大等问题,显著提升管道结构的振动疲劳耐久性能。     

稳压器波动管考虑热分层影响的疲劳分析

在核电厂中,稳压器波动管及波动管热段三通是保证核电厂反应堆冷却剂压力边界完整性的重要设备.其属于核安全1级设备,承受内压、自重、热胀、地震及各种正常加异常工况下的温度和压力瞬态,特别对于压水堆核电厂的波动管,还会承受热分层导致的总体和局部载荷.热分层现象的反复出现增加了管道及接管嘴处出现疲劳失效(贯穿管壁裂纹)的可能性.本文阐述了对波动管热分层实施温度测量的方案,及对测量结果的分析处理;建立分析热分层整体应力和局部应力,以及波动管疲劳分析的计算模型;确立合理且切实可行的波动管疲劳分析所需的分析瞬态.上述方法已在"300 MWe PWR NPP稳压器波动管热分层"课题研究得到鉴定,并在实际的寿命管理等工程项目中发挥了重要作用.     

秦山核电二期工程反应堆主冷却剂系统与辅助系统力学分析

介绍了在秦山核电二期工程反应堆冷却剂系统力学分析工作中所使用的设计规范、准则、分析方法、分析模型、使用载荷、分析结果等情况.主冷却剂系统结构分析是系统和部件设计的基础,包括静力分析、地震分析和失水事故分析(LOCA)三大部分,为各设备部件、管件、支撑及土建结构提供设计载荷和其它接口参数;辅助系统力学分析对核辅助管道进行了应力、疲劳和热棘轮分析,以验证管道在核电厂寿期内的结构完整性,为支撑的布置和选型提供依据.同时总结了设计工作中积累的经验和发现的不足,为将来的核电厂的设计工作提供参考.     

核电厂管道热疲劳机理与防治

管道热疲劳是管道受交变热应力长期影响而产生管道裂纹或破裂的现象,虽然热疲劳原因引起的管道破裂事件在核电厂发生的概率很小,但管道破裂有可能引起一回路破口等事故,因此需要引起重视.本文对管道热疲劳产生的机理进行分类并进行分析,根据管道热疲劳产生机理的特征,提出核电厂设计、在役运行阶段应采取管道热疲劳预防与检测的措施.     

高温应变片标定装置设计

介绍了一种高温应变片标定装置的设计.对该装置的设计背景、装置概况、基本技术参数以及关键技术的设计实现和该装置的特别之处进行了说明.设计的装置用于标定高温应变片长时间高温工作条件下的工作特性.     

Experimental Investigation of Strain Concentration Evaluation Based on the Stress Redistribution Locus Method

Evaluating the local strain in structural discontinuities is an important technology in high temperature design of fast reactor components because the failure mode in high-temperature fatigue or creep fatigue damage usually results from the crack initiation and growth from such locally high strained areas. A rationalized method of evaluating strain concentration that was experimentally studied is discussed. The stress redistribution locus (SRL) method had been proposed to improve the accuracy with which local stress and strain can be evaluated in the structural discontinuities. This method is based on the concept that the locus of stress redistribution from an elastic to an inelastic state, or that during relaxation, strongly depends on the structure, and the locus almost coincides with the locus obtained through elastic-creep analysis. High-temperature fatigue tests of circumferentially notched specimens were conducted accompanied by the measurement of local strain carried out with a capacitance-type strain gauge. The measured strain was compared with the predictions made with SRL, and the method's accuracy was evaluated. SRL improved the accuracy of inelastic strain estimation while remaining reasonably conservative in comparison with Neuber's rule, which is used in high temperature design codes.     

压应力对各向同性细颗粒石墨热膨胀系数的影响

采用应变电测法测定了IG-11石墨在不同压应力下的热膨胀系数,研究了压应力对石墨热膨胀系数的影响.不同压缩载荷下的实验结果表明,压应力增大了平行于加载方向的热膨胀系数,并减小了垂直于加载方向的热膨胀系数.同时,随着载荷的不断增加,热膨胀系数的绝对变化量不断增大.此外,卸载后残余应变的存在也对热膨胀系数产生了类似的影响.     

基于TMS320LF24系列DSP的核子计联合功能教学仪的设计

提出了针对实验室核子计（包括料位计、密度计、厚度计）实验的核子计联合功能教学仪设计方案，阐述分为硬件设计和软件设计两部分。硬件设计方案包括系统硬件组成以及基于TMS320LF24系列DSP的信号处理单元的电路原理设计，它涉及电源转换、时钟和复位、液晶显示模块和PC串行接口模块，信号处理单元采用DSP芯片，提高了数据采集处理速度；软件设计方案采用模块化的设计思想，给出了主程序的流程图及数据处理的相关说明。     

凸度仪控制系统设计

凸度仪可在线测量钢板横断面厚度分布,实现凸度控制,在板带材热连轧生产线中得到广泛应用。本文介绍了凸度仪系统结构、基于PLC的分布式控制子系统的硬件结构和控制软件设计,以及设备中C形架内温湿度测量与获取方法,并研究了X光机串口通讯控制的时间响应特性。实验结果表明,控制子系统的设计满足凸度仪系统应用要求。     

天然中子源中子测水技术的初步研究

论述了基于天然中子源的中于测水技术基本原理、仪器设备与方法技术以及在成都地区某地的试验结果。与人工中子源中子测水技术相比．虽然大气中子源方法的灵敏度较差．但避免了人工中子源的辐射防护与管理难题。这对于一些确定地层含水率要求不高．而又需长期监测的场合．如工程地质填图与地质环境动态监测等．天然中子源方法中子测水技术具有一定的应用价值。     

Inelastic stress-strain response for notched specimen of Cr-1Mo steel at 600°C

Following a series of cooperative studies A-I and A-II (phase III) concerning the inelastic behaviour of high temperature materials under uniform state of stress, finite element analyses were carried out on circumferential notched cylinders subjected to plasticity-creep interaction conditions. Using an electric capacitance type extensometer “Strain-Pecker”, which is capable of measuring a local strain response with a gauge length of 0.5 mm under high temperature conditions, stress-strain responses for both global and local regions near the notch root were evaluated. Ten kinds of inelastic constitutive model were introduced into a finite element code, and the responses for four kinds of loading pattern were examined for two types of notch shape.     

挖泥船产量计

挖泥船产量计是由密度计、电磁流量计接口和专用微机(Z80)组成。开发了相应的汇编语言应用软件和硬件,取得了较好的试验数据。此仪器是一种智能工业同位素仪器,可广泛用于挖泥船、煤矿、冶金和选矿等部门。     

n-γ仪用微机

本文介绍了为n-γ水分密度计设计的专用微机。在带有4KB ROM和2KB RAM的Z80 CPU基础上,以最简单的方式实现显示、键盘、打印、通讯等功能。作为n-γ水分密度计,它具有参量输入、自检、校正、定标、测水分密度等工作方式,可在1秒到数小时范围内选择测量周期,且具有一定的通用性。已成功地移植应用于荧光分析仪和穆斯堡尔谱仪。     

一级设备的应力与应变分析研究

一级设备在核设备中非常重要,在该设备的设计和调试的过程中需要对其进行应力与应变分析,从而确保其安全性。对一级设备的应力与应变分析有两种方法,理论方法和实验方法。通过理论方法,可以得到一级设备在各种工况下的应力与应变状况,从而为设备的设计提供依据;通过实验方法,可以验证理论方法的准确性,并为设备的安全评定提供依据。中国实验快堆(CEFR)主容器属于一级设备,本文结合CEFR主容器的应力与应变分析研究,根据AMSE规范,描述了核安全一级设备的应力与应变分析的理论方法,同时也介绍了测量核安全一级设备的应力与应变的实验方法。