失水事故引起反应堆堆内结构动响应分析的声学有限元方法

失水事故引起的反应堆堆内结构动响应是反应堆结构动力学的重要问题。现有的分析计算方法主要是基于计算流体动力学(Computation Fluid Dynamics,CFD)的单向/双向流固耦合分析方法,数值预测精度较高但计算成本过高。本文基于以流体和固体位移和流体压力为基本未知量的势流体声学有限元理论,采用商用有限元软件ADINA和流固界面共节点网格技术,对德国HDR(Heiss Dampf Reaktor)实验堆V32破口失水事故进行了数值模拟。声学有限元-结构耦合计算结果与文献中的实验测试结果和基于CFD的双向流固耦合结果吻合良好,但比CFD方法更易于实现且具有较高的计算效率。研究结果为反应堆失水事故下堆内结构动响应提供了一种简单而高效的分析方法。     

ACP100集成式堆顶结构可压缩气体对流传热数值模拟

反应堆集成式堆顶结构的功能之一是通过冷却气体的对流传热为控制棒驱动机构提供冷却。针对ACP100反应堆集成式堆顶结构建立完整的模型并划分流场网格,基于ANSYS/CFX软件分别对可压缩气体和不可压缩气体进行计算,并严格对比分析了其结果,重点研究气体可压缩性对对流传热计算结果的影响。计算结果表明,气体可压缩性对速度、温度分布和压降有较大影响,忽略气体可压缩性所预测的控制棒驱动机构表面最高温度偏低,控制棒驱动机构间隙气体最大流速和压降也偏低。     

多孔薄膜荫罩热变形的有限元仿真设计

荫罩的热变形使电子束产生着屏偏移 ,进而导致了色纯变坏。本文采用大型软件ANSYS对 1 5英寸荫罩进行了热变形的有限元仿真 ,从而得到了电子束的着屏偏移。建立了包括阴极射线管 (CRT)里所有部件的完整的有限元模型。荫罩被建为无孔连续薄壳的模型 ,对它的表面导热系数和表面弹性模量作了等效的计算。考虑了弹簧片的预应力以及弹簧片和销钉的连接。这样可使我们的分析模型更接近真实情况。本文给出了 50 0、1 0 0 0、1 0 0 0 0s时的热变形和电子束着屏偏移。分析表明 :电子束着屏偏移的最大值发生在 50 0s左右。利用这种分析方法及研究结果可指导新型荫罩的设计和研制。     

轮胎偏滚特性模型及其在飞机机轮摆振中的应用

提出了一种二阶近似的轮胎偏滚力学特性模型。以该模型为基础,研究了轮胎偏滚刚度对飞机机轮摆振的影响。结果表明,轮胎偏滚刚度是影响飞机机轮摆振的重要参数。     

前驱体浸渍法制备泡沫镍屈服强度与孔结构的关系

采用有限元模拟技术计算不同孔结构泡沫镍的屈服强度,并以气雾化Ni-20Cr合金粉末为原料,以不同孔径的聚氨酯泡沫为模板,控制浸渍工艺制备出不同孔径与不同密度的泡沫镍铬合金,研究合金屈服强度随密度与孔径尺寸的变化关系。有限元模拟计算结果表明,开孔泡沫金属材料的屈服强度符合Gibson-Ashby方程,在开孔泡沫金属材料密度一定的情况下,材料的屈服强度不随孔径的变化而变化。实验结果表明,对于相同孔径的泡沫金属材料,其屈服强度和相对密度的关系为σ/σs与相对密对(即ρ/ρs)的1.5次方呈线性关系(σ和σs分别为泡沫材料与致密材料的屈服强度;ρ和ρs分别为泡沫材料与致密材料的密度);而具有相同密度和不同孔径的泡沫镍铬合金,其屈服强度很接近,验证了开孔泡沫金属材料屈服强度随密度的变化规律符合Gibson-Ashby方程。     

CFD与准静态理论混合的管束结构流弹失稳预测方法

为开发一种不依赖实验而预测管束结构流体弹性不稳定性（简称流弹失稳）的方法。采用计算流体力学（CFD）方法获取阻力、升力系数及其空间导数,并将3者代入预测流弹失稳的准静态理论中,提出了一种适用于管束结构的混合流弹失稳预测方法,此方法考虑了管束在横流和顺流2个方向上的不稳定性;以正三角形管束为例,计算了2种节距比（P/d）下流弹失稳特性。结果表明,基于本文提出的CFD与准静态理论混合的弹性管束结构流弹失稳预测方法,可以在不需要实验的情况下获得管束结构发生流弹失稳现象的临界速度;采用此方法计算的流弹失稳结果与文献中的实验结果吻合良好。      

多孔薄膜荫罩热变形的有限元仿真设计

荫罩的热变形使电子束产生着屏偏移，进而导致了色纯变坏。本采用大型软件ANSYS对15英寸荫罩进行了热变形的有限元仿真，从而得到了电子束的着屏偏移。建立了包括阴极射线管(CRT)里所有部件的完整的有限元模型。荫罩被建为无孔连续薄壳的模型，对它的表面导热系数和表面弹性模量作了等效的计算。考虑了弹簧片的预应力以及弹簧片和销钉的连接。这样可使我们的分析模型更接近真实情况。本给出了500、1000、10000s时的热变形和电子束着屏偏移。分析表明：电子束着屏偏移的最大值发生在500s左右。利用这种分析方法及研究结果可指导新型荫罩的设计和研制。     

设计地震波的小波包多尺度调整

提出了一种基于小波包对地震动在不同尺度上进行调整的方法。和传统的小波分析相比，该方法不仅对地震波低频分量进行精确调整，还可对其高频成分实现类似的调整。本文提出的方法可方便地应用于时频联合分析和结构抗震设计中。     

磁流变阻尼器性能试验及其非线性力学模型

磁流变阻尼器是一种应用前景广阔的智能型阻尼器。研制了双出杆流动型磁流变阻尼器,对其进行了阻尼特性试验。在阻尼特性试验研究的基础上,建立了描述磁流变阻尼器阻尼特性的非线性模型。讨论了施加的电流、激振频率对非线性模型参数的影响。所建立的非线性模型与传统的Bingham塑性模型相比较具有精度高、能准确反映磁流变阻尼器滞回特性等优点。     

利用分布式光纤传感技术检测天然气管道泄漏

简述了基于Sagnac光纤干涉仪原理的天然气管道泄漏检测系统理论模型和实验系统,并对系统的性能进行了理论分析和实验研究,实验结果与理论分析相吻合,表明该系统可以实现对天然气管道的泄漏检测及定位。