铝合金管材应力腐蚀加速寿命试验研究

采用加速寿命试验的方法对高速旋转机械用铝合金管材的应力腐蚀性能进行了研究,建立了试验装置,确定了试验方案.研究结果表明铝合金管材在工作介质中的应力腐蚀是明显的,在相同温度下,工作介质压力越高,应力腐蚀速率越快.在大气中的长期存放,也会使材料的应力腐蚀速率加快.铝合金管材应力腐蚀的K1-tf服从对数关系,随着初始应力场强度因子K0的降低和试验时间的增长,应力腐蚀的速率逐渐降低,铝合金的应力腐蚀临界应力场强度因子kscc≈400N/mm3/2.Kscc与初始的断裂韧性Kc相比,下降了约50%.     

基于退化失效模型的旋转机械寿命预测方法

退化失效模型与传统可靠性预测的根本区别在于,不论在统计推断还是寿命分布拟合过程中,可以充分利用退化数据提供的更多过程和寿命信息,能较准确地进行具有耗损特性的机械产品的寿命预测.针对旋转机械运行过程中强度破损失效模式,本文利用正态随机过程模型描述其退化失效过程,进行了旋转机械的寿命预测方法研究.通过分析加速寿命方程与退化失效模型的关系,考虑到加速寿命试验方法以"应力换时间"的有效性,进行了旋转机械加速寿命试验.通过对试验结果进行最佳线性无偏估计,得到强度退化失效模型的退化轨迹;在解决了退化失效方程奇异性的基础上,进行了旋转机械的寿命预测,得到点估计与区间估计的可靠寿命预测结果.     

专用设备步进加速寿命试验方案优化设计

对于高可靠性、长寿命的专用设备,随着研制阶段的不断深入,其可靠性越来越受到重视和关注,为了考核其相应的可靠性指标,需要开展加速寿命试验研究。为了在节省加速寿命试验时间和费用的条件下,同时可获得精度和稳健性较好评估结果,在充分利用该专用设备以前恒加试验信息的基础上,基于两个加速应力水平,推导出了正常应力水平下,以该专用设备对数特征寿命的渐进方差为目标函数的步进试验方案优化设计的数学模型,文中基于该数学模型结合该专用设备的可靠性试验周期和试验样本量,给出了步进试验的优化设计方案。     

小样本核机械设备可靠性寿命预测方法综述

核机械设备中有一些是小批量或单件生产,从经济上和技术上来讲,其寿命很难采用整机试验的办法进行确定。但机械零(构)件的寿命可以用理论分析与材料试验相结合的方法预测,这是整机寿命预测的一条途径。机械零(构)件的寿命由裂纹形成时间(即疲劳寿命)和裂纹扩展寿命两部分组成。总结了机械寿命预测方法(包括疲劳损伤寿命计算和裂纹扩展寿命计算),重点在于用理论分析的方法来代替大量的实物试验这一类方法。同时还阐述了考虑工程实际中各参量的随机性求可靠性寿命的预测方法与步骤。并指出了当前机械寿命预测的最新进展与发展方向。     

高速旋转机械转子发黑层热老化寿命研究

用热老化试验方法研究了高速旋转机械转子发黑层的使用寿命.对于以发黑层粘接力为功能性指标的热老化试验,推导出了不同使用温度下的发黑层寿命方程为,logτ0 5=-8.576+5.899×103/T.对于以发黑层辐射系数为功能性指标的热老化试验表明,发黑层的热辐射系数在热老化过程中基本没有变化.上述结果表明,发黑层的寿命完全能够满足安全使用10年以上的要求.     

反应堆冷却剂泵振动相位监测方案研究

基于对大型、高速旋转机械的振动监测研究,结合振动监测与故障分析研究方法,并考虑到核电厂反应堆冷却剂泵（主泵）设备运行、监测及故障诊断的实际情况,提出了3种主泵振动相位测量方案,并对上述方案进行综合安全分析、技术可行性分析和经济性分析,最终得出较优的主泵振动相位测量方案。     

核安全级设备的寿期理论及模拟加速试验研究

讨论了核安全级设备使用中各种影响其寿期的因数,分析了其影响的失效模式和失效机理。在寿期试验方法方面采用了设备的模拟加速试验理论及方法,并讨论了灰色预测在加速寿命试验中的应用。     

核电用316LN不锈钢的热机械疲劳性能研究

采用热机械疲劳试验方法研究316LN不锈钢的同相热机械疲劳行为,获得材料的疲劳数据。试验结果表明:316LN不锈钢的热机械疲劳行为是一个先强化后软化的过程;滞回曲线呈梭形,形状"饱满",具有良好的塑性变形能力,且随着温度范围增大,变形能力增强;在相同条件下,温度范围增大,材料的疲劳特征表现更为明显;在波动管运行条件下(温度≤320℃),应变对材料的疲劳寿命影响占主要作用;材料在120~320℃和120~230℃条件下的热机械疲劳寿命均大于350℃恒温低周疲劳寿命,说明采用传统的高温低周疲劳试验结果来评价波动管材料的热机械疲劳寿命过于保守。     

核电厂安全级电气设备热老化试验方法概述解析

核安全级电气设备执行安全功能的能力可能受到环境条件和运行条件随时间变化的影响,因此核安全级电气设备的鉴定技术是保障核电厂经济运行和延长现有核电厂运行寿命的必要手段,核安全级电气设备的加速热老化试验作为鉴定试验的一个过程至关重要,本文主要介绍了目前常用的加速热老化试验方法,包括直接选取活化能获得的热寿命评定、基于热寿命曲...     

内压管的可靠寿命评估

以定时截尾恒应力加速寿命试验所获得的失效数据为基础,通过整体分析方法对实际工况条件下内压管的可靠寿命进行了评估,对内压管大批量工程化应用具有实际的参考价值。     

旋转机械转子可靠性设计分析

本文在查阅了有关旋转机械转子大量试验数据的基础上,从设计角度分析了旋转机械转子系统的各种失效模式及其影响;首次引入了可靠性设计方法对旋转机械转子零部件主要失效模式的初始可靠度及失效率进行了计算,解决了定量可靠性分析中所需参数很难确定的问题,对旋转机械转子系统进行了定量的危害性分析,得出了旋转机械转子系统可靠性设计中初始可靠度最低的失效模式是转子振动过大,危害度最高的失效模式是转子强度破损,这为旋转机械转子系统的可靠性试验与寿命试验的开展指出了方向.     

放射性同位素气蚀仪

在水工建筑物、高速旋转的水力机械以及水下潜体等,凡液体与固体边界之间存在着相对高速运动的场合中,都会产生不同程度的空化现象,它造成材料的侵蚀、设备的振动及噪声、机械运转效率的降低等。因此,随着高水头水工建筑物的兴建,水力机械转速不断提高,有必要对空化现象进行研究。 本文根据放射性同位素被物质吸收,其强度减弱的原理研制了放射性同位素气蚀仪,在文丘利管和水轮机模型上做了实验,将实验结果跟超声法和能量法进行了比较,试验结果表明,该仪器不破坏水流、受其它因素的影响较小、性能稳定、操作简便。     

核电厂安全级仪控系统电气设备喷漆防护性能研究

文章以喷漆防护涂层的抗腐蚀年限为例阐述试验验证方案设计、试验对象喷漆的工艺方案。试验结果表明,通过合理的喷漆设计方案,喷漆可以保证安全级仪控系统电气设备运行及存储中的环境要求,实现仪控系统中电气设备(机柜、盘台等)的寿命要求。最后,将通过试验验证的防护涂层方案,应用于核电厂安全级仪控系统电气设备的国产化研发中(和睦系统),并顺利通过了一系列鉴定试验,实现了对安全级仪控系统的环境、寿命等防护要求。     

应变幅对国产锻造奥氏体不锈钢环境疲劳寿命影响的试验研究

为验证模拟压水堆核电站冷却剂服役环境对国产锻造主管道用奥氏体不锈钢疲劳寿命的影响,采用高温高压循环水疲劳测试系统对从产品锻件取样加工后的标准试样进行了低周疲劳试验,分析了试验数据与美国机械工程师学会(American Society of Mechanical Engineers,ASME)规范平均/设计疲劳曲线的关系,获得了应变幅对奥氏体不锈钢环境疲劳寿命的影响规律,并初步评价了ASME规范设计疲劳曲线和环境疲劳修正系数的适合性。     

快堆钠泵机械密封可靠性评价

基于所收集的俄罗斯钠泵机械密封的寿命数据,利用基于威布尔分布的分析方法对其进行可靠性评价,得到了其可靠性信息。对国内机械密封所收集的寿命数据,利用最优置信限法对其进行可靠性评价,并将评价结果与俄罗斯钠泵机械密封的评价结果进行了对比分析。结果显示,在置信度为0.8,寿命为25 000 h时,俄罗斯钠泵机械密封的可靠度不低于0.947 3,国内的机械密封可靠度不低于0.874 4。可靠性评价结果表明,国内机械密封的可靠性与俄罗斯钠泵机械密封的可靠性有一定的差距,但差距不是很大。     

高低压安注系统机械贯穿件密封性定期试验优化研究

高低压安注系统机械贯穿件密封性定期试验一般在机组下行阶段进行,是确保安全壳整体安全性能的重要试验。本文分析了高低压安注机械贯穿件密封性试验的压力选择及试验原理,指出了目前试验存在主要问题的直接原因,通过对热段安注管线轴向温度的计算分析,找到了死管段内汽水分层导致阀门锈蚀的根本原因;提出了该定期试验超出设计压力的解决方法和优化方案。阀门锈蚀导致机械贯穿件密封性定期试验压力无法维持。长期而言,应对死管段进行加压工程改造;在未进行工程改造前,在试验封闭管段加装自力式减压阀。本文的研究对于优化定期试验监督,提升机组核安全水平具有参考价值。     

热-氧-辐照复合环境下硅泡沫加速老化研究进展

硅泡沫是特殊工程装置中的关键结构材料,其在服役过程中不仅承受机械载荷,还将长期承受气氛-温度-辐照等复杂环境载荷。研究发现,硅泡沫在热-氧-辐照-机械等多种应力作用下发生老化,从而导致材料性能下降,且硅泡沫内部具有多级复杂微结构,与传统的硅橡胶热降解相比,在热-氧-辐照组合条件下的硅泡沫老化本质上更复杂,准确预测硅泡沫寿命一直面临巨大挑战。开发新的实验技术、发展更强的数值建模能力、建立硅泡沫多应力因子老化的理论模型等,对于预测硅泡沫使用寿命和指导性能评估具有重要意义。本文从单因子热氧老化、辐射老化机理以及多因子加速老化三个方面对近年来硅泡沫加速老化研究成果进行了梳理,对当前的研究进展进行了综述。     

分析束强流中子发生器中子比产额及靶寿命

将在分析束(D_1~-)轰击下,大面积高速旋转靶半寿命、中子比产额等指标与非分析束作了比较。中子比产额从1.1×10~(11)s~(-1)·mA~(-1)提高到1.6×10~(11)s~(-1)·mA~(-1),氚钛靶半寿命提高一个数量级,靶寿期由1mA·h/cm~2提高到6.9 mA·h/cm~2。     

高速旋转机械用消除频率混叠现象的小波变换算法研究

高速旋转机械由于其工作转速高、控制精度高,其故障信号又属于微弱突变信号,造成常规监测方法准确率偏低,成为制约高速旋转机械故障监测进一步发展的最大障碍。本文设计了一种消除小波分解和重构过程中产生的频率混叠的算法。该算法利用傅里叶变换和傅里叶逆变换构成Mallat小波变换在分解和重构过程中所需的严格正交镜像滤波器,从而达到Mallat小波变换过程中必须具有的理想截止特性,最终去除掉多余的频率成分。利用改进前后的小波算法对实际信号进行分析,结果表明,本文设计的Mallat小波变换改进算法可消除信号分析中出现的频率混叠现象。     

深槽型主泵机械密封液膜特性分析

采用结合三维有限元分析与基于经典摩擦理论的密封液膜流场分析相结合的方法,针对某新型核反应堆冷却剂泵（简称核主泵）机械密封的6种密封面方案进行分析研究,对比各方案的液膜厚度、接触载荷、名义磨损率、低压泄漏率等关键参数。计算结果表明,6 mm槽宽的设计方案是一组性能较为平衡的设计,其密封面的性能输出特征与某进口成熟机械密封类似且略优于进口型号;带有低压补偿的直线槽方案能够大幅延长密封面寿命,但同时带来了更高的低压泄漏率。