Kinetic Monte Carlo simulation of microalloying effect in Al-Ag alloys

The kinetic Monte Carlo method, which based on the Multi-States Ising Model, was applied to simulate the effect of microelements on the microstructural evolution of Al-Ag alloys during initial aging stage. The simulation results suggest that the microelements In, Sn and Be have a dramatic depression effect on the Ag clustering because of their strong tendency to co-existed with vacancies. There are no significant effects on the process of Ag clustering in Al-Ag alloys containing Li or Cd, because of little interaction between Li/Cd and Ag/vacancies. Microelements can influence the aging by interacting with vacancies and the atoms of precipitated composition, in which the former seems more important. In this model, ＂vacancy-locking＂ and ＂vacancy clusters＂ are two important mechanisms in the aging process.     

Si-Al电子封装材料粉末冶金制备工艺研究

采用粉末冶金液相烧结工艺制备了Si-50％Al（质量分数)电子封装材料。研究了压制压力、烧结工艺对材料微观组织及性能的影响。结果发现：低温烧结时，随压制压力增大，材料密度呈上升趋势，而高温烧结时，材料密度较高且变化不大；增大压制压力不仅提高了材料的致密度，而且改善了界面接触方式，在一定范围内使得材料热导率提高，但压制压力过大时，则会导致Si粉出现大量的微裂纹等缺陷，界面热阻急剧上升，从而降低热导性能；适当提高烧结温度和延长烧结时间可以提高材料的热导率。     

堆芯熔融物被牺牲性材料稀释后的热物性计算

在压力容器内滞留熔融堆芯的过程中,应用牺牲性材料的堆芯熔融物稀释方案是先进轻水堆中一种新型的严重事故缓解措施。当堆芯熔融物被牺牲性材料稀释后,会形成三元或三元以上的熔融混合物。计算多元熔融混合物的热物性是进行牺牲性材料筛选、传热计算和评价稀释方案可行性的重要前提。本文比较了Fe₃O₄、TiO₂和Al₂O₃-3种候选氧化物牺牲性材料（OSM）的基本物性,并计算了熔融三元UO₂-ZrO₂-OSM混合物的密度、比热容、热导率和黏度。研究发现,为保证熔融结构发生翻转,需布置的Fe₃O₄材料的质量较大,而TiO₂和Al₂O₃材料的质量较小。混合物的比热容和热导率随着OSM添加量的增加而增大,而黏度随OSM添加量的增加而减小。混合物熔点T_c越小,在相同温度下混合物的黏性也越小。     

核电主设备分析法设计中应力线性化路径可靠性及优化分析

分析法设计是核电主设备设计的主要方法之一。该方法将结构设计或评定中各输入参量进行偏于安全的假设,以安全-不安全定性反映主设备设计的结构完整性状态。在确定性分析法设计的基础上,本研究基于概率统计理论,利用可靠性及优化分析方法,综合考虑结构设计或评定中涉及的主观不确定性因素(应力线性化路径选取),选取核电主设备典型结构形式——蒸汽发生器过渡锥体段为研究案例,首先对影响应力线性化路径选取的参数进行敏感性分析。随后,优化出最佳应力线性化路径。本研究方法为工程设计中应力线性化路径的选取提供建议。同时,该方法对可靠性理论在ASME核电规范与标准的分析法设计中的应用具有积极意义。     

高压变频器一拖二自动旁路系统在凝结水泵上的应用

本文着重介绍了国产高压变频器一拖二自动旁路系统的控制方式和基本逻辑,通过比较凝结水泵改造前后的运行情况,分析变频改造给电厂带来的方便和直观的经济效益。     

基于实测数据的电缆桥架有限元模型修正

对电缆桥架有限元模型中螺栓连接的复杂结构进行了简化处理,基于实测数据对电缆桥架有限元模型进行了修正。应用ANSYS有限元分析软件对电缆桥架结构进行模态分析,提取了X、Y向整体振型的第1阶模态频率。为验证模型,设计了白噪声激励试验,利用随机子空间法进行模态识别,得到结构的实测频率。采用虚拟材料弹性模量对螺栓参数进行修正。修正前有限元模型模态频率与实测频率的相对误差X向为1.3%、Y向为26.7%,修正后有限元模型模态频率与实测频率的相对误差X向为0.04%、Y向为2.2%。采用修正后的电缆桥架模型进时程分析,并对模拟结果与实测结果进行了比较,结果表明修正后的有限元模型模拟结果与实测结果吻合较好,能更真实地反映结构动力特征。     

Al-Cu-Li-xMg合金时效初期微结构演变的Monte Carlo模拟

采用基于Multi-States Ising Model的Monte Carlo算法,模拟研究了Al-Cu-Li-xMg合金时效初期微观结构的演变过程,结果表明:时效早期,在Al-1.2Cu-5.7Li合金中微结构的主要形态是Li原子团簇、Li-Cu原子对和空位团簇,且空位团簇的出现多出现在Li原子团簇附近,形成共生形态;而Al-1.2Cu-5.7Li-xMg合金中,出现明显的Cu-Clusters,而Li原子的偏聚过程则受到抑制,且空位团簇的形态也发生了变化,多与Cu-Mg原子团簇形成共生形态;微量Mg的作用是通过Mg/Li原子间存在强烈的相互作用调整Li原子团簇的偏聚形态,导致大量被Li原子Clustering过程锁定的Cu原子和空位被置换出来,进而影响Li、Cu原子团簇的形态和空位的分布形态,并影响随后的析出相分布形态.     

IVR中熔融堆芯被牺牲性材料稀释后的RPV弹塑性有限元分析

布置氧化物牺牲性材料（OSM）的熔融堆芯稀释方案是一种较有前途的容器内滞留（IVR）增强技术。布置OSM后,堆芯熔融物的质量和体积增大,且熔池结构发生翻转,氧化物层位于反应堆压力容器（RPV）直筒段,因此分析布置OSM后RPV的结构完整性是评价稀释方案可行性的重要研究内容。本文分别对未布置OSM（传统IVR）和布置OSM后的RPV进行弹塑性分析。研究发现,RPV结构不连续区域是结构中最薄弱的位置,未布置OSM时,结构不连续部位进入极限承载状态,但此处外壁面的最大纵向主应变较小（约3.9%）,RPV不会发生塑性撕裂失效;布置OSM后,RPV的结构承载能力显著增强,在远离结构不连续区域的部位,壁面非屈服区厚度增大,即使在结构不连续部位,壁面也未进入极限承载状态,且也不会发生塑性撕裂失效。     

相场法模拟应力时效过程中共格有序第二相的析出和粗化

采用双场耦合条件下的宏观相场法，实现了模拟外加应力下无序基体中共格有序第二相的析出和粗化。结果发现，在外加应力下，第二相颗粒将发生定向粗化，形成筏状组织，成筏的方向取决于外加应力的性质、点阵错配的正负以及两相的弹性模量差。沉淀体积分数越大，颗粒合并和反相畴界对沉淀形貌的影响越显著，导致许多颗粒呈现不规则形貌。颗粒的对齐有两种机制，一是链条外颗粒的溶解，一是颗粒的迁移。在粗化过程中，多颗粒体系首先通过前1种机制形成链条，然后通过第2种机制使链条进一步对齐。     

外加应力对高Cu/Mg比Al-Cu-Mg合金沉淀动力学及析出相形态的影响

采用电阻测量和透射电镜观察研究了外加应力对Al-3．88Cu和Al-4．80Cu-0．56Mg合金时效动力学及析出相形态的影响，结果表明：外加应力延缓了Al-Cu二元合金时效过程中电阻率的降低，即阻碍了θ″和θ′相的析出，但是却加速了α＋θ相区Al-Cu-Mg三元合金时效过程中电阻率的降低，即促进了合金中第二相的析出，出现这种现象的原因与Al-Cu-Mg合金中相θ′和S′相的竞争析出有关。Al-Cu-Mg合金中θ′相和S′相的析出过程受应力的影响不同，外加应力通过改变竞争析出过程中θ′相和S′相的力量对比，阻碍了θ′相的析出，从而促进了S′相的析出，导致应力时效态合金电阻率降低的速度和程度大于无应力时效合金。