北京正负电子对撞机重大改造工程超导腔恒温器静态热负荷分析

北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCII)采用了频率为500 MHz的单cell超导纯铌腔作为加速腔.通过有限元分析的方法对超导腔恒温器各部件进行热模拟和分析,并将模拟分析结果与超导腔的水平测试结果进行比较验证,确认数值分析结果为可信的,且得出对备用超导腔恒温器设计、加工和运行具有指导意义的结果.     

低温恒温器漏热计算

在一般情况下。流入低温恒温器的总漏热是由通过绝热层的漏热、沿热桥的漏热(支承件、悬挂件等)及沿导线的漏热(由引线材料的导热性及通过电流时的释热而引起)所组成。     

2000安高温超导输电电缆的研制

介绍了6m长2000A高温超导直流电缆－－Bi-2223/Ag带材的主要性能和该高温超导输电电缆的设计、绕制和试验结果。电缆的导体由8层共238根Bi-2223/Ag带材在不锈钢波纹管骨架上螺旋绕制而成,导体的内径为41．5mm,导体层间绝缘,导体层外侧有低温电绝缘。电缆芯的外径为48mm,它安装在低温容器内,并与两个终端相连。电缆的直流耐压大于2．5kV。在液氮下的实验表明,电缆的临界电流为2480A,n值为7．7,接头总电阻为0．1μΩ,均优于设计指标。在1h传输2kA电流的运行中,电缆的传输特性稳定。经4次热循环,电缆的临界电流没有降低。     

高温超导输电电缆的交流损耗

介绍了高温超导输电电缆的交流损耗试验系统,电缆交流损耗理论模型以及1米长高温超导输电电缆的交流损耗试验结果。试验结果表明该电缆在设计电流为工频50Hz,600Arms时的交流损耗值为0．22W,相当于0．368W／kA.m。     

高温超导电缆低温系统数据实时监控

介绍自行研制的高温超导电缆低温系统的实时监控系统.该系统包括温度测量、压力测量、流量测量、液位测量4部分.该系统基于计算机和MCGS组态软件,具有操作简便、运行可靠、采集高效精确等优点,并通过与高温超导电缆的通电实验.结果表明,这套数据实时监控系统能满足高温超导电缆低温系统的各项参数的测量要求.该监控系统的成功研制,为类似的超导低温工程项目中数据的采集和控制提供了参考.     

高温超导电缆实时监测系统及试验

介绍了用于10米长10．5kV／1．5kA三相交流高温超导电缆的实时监测系统。该系统采用NI分布式测量模块和数字电压表,通过计算机采集数据,能够在高温超导电缆的预冷和长时间通电运行时实时监测超导电缆中超导体的温度和循环冷却液氮的压力,能够监测超导电缆的通电电流和超导体上的电压,可以完成交流损耗试验。测量结果为研究高温超导电缆性能与相关参数变化的关系、研究高温超导电缆运行的最优条件奠定了一定的基础。     

冷却钛蓝宝石晶体低温恒温器的设计与实验研究

针对一泵浦功率为100 W的钛蓝宝石激光器设计、制造了一套液氮低温恒温器.介绍了恒温器的主要特点,通过实验测量了恒温器的静态热负荷和冷板的温度特性,并验证了该恒温器能够很好的满足钛蓝宝石晶体的低温冷却要求.     

10米10.5 kV/1.5 kA三相交流高温超导电缆液氮冷却系统的设计

液氮冷却系统是10米10.5kV/1.5kA三相交流高温超导电缆实验装置中的一个主要分系统.介绍了液氮冷却系统设计方案的选择,提供了液氮冷却系统的主要设计计算内容,并通过与高温超导电缆联机试验,表明了该液氮冷却系统的设计是成功的,为75米三相交流高温超导电缆研制提供稳定可靠冷源奠定了基础.     

ITER 68kA高温超导特大电流引线的冷端漏热

ITER高温超导电流引线载流能力最大要达到68 kA,其试验件于2008年底加工完成并进行了低温试验,在载流能力、接头电阻、漏热和安全性等关键参数上取得了重要进展.讨论了ITER高温超导电流引线超导段冷端(5 K)漏热的理论值计算,并用热导率积分法进行了低温漏热测试,结果表明理论值与试验值基本吻合,试验件冷端漏热满足ITER国际组要求.     

空间液氦制冷器隔热屏蔽系统设计及优化

以空间液氦制冷器为研究对象,介绍了空间液氦制冷器隔热屏蔽系统的设计思路以及方法,设计了一套以气冷屏为主、包括真空多层绝热和隔热支撑结构在内的隔热屏蔽系统,并编制数值计算程序对其进行了优化。计算结果显示了气冷屏尺寸是影响制冷器内部温度场以及内胆热负荷的关键因素,提出了气冷屏尺寸的优化结果。     

拉弯荷载下钢管杆塔内外法兰设计计算方法

针对内外法兰在拉弯荷载下的力学行为及承载力计算方法进行研究。基于平截面假定推导了半解析计算方法,并将该方法的计算结果与非线性有限元分析结果进行了比较验证。通过研究旋转轴、中性轴和承载力随轴向拉力变化,揭示了其在拉弯荷载下的受力特征。最后对一系列内外法兰的承载力进行计算和分析,总结了拉弯荷载下的设计计算方法。研究表明,内外法兰的抗弯承载力随拉力的增加而减少。与有限元分析相比,半解析计算方法具有足够的计算精度,更高的计算效率。论文所提出的设计计算方法较传统刚性法兰承载力计算理论更为准确和可靠,为内外法兰设计计算提供了依据。     

灾害荷载下结构体系失效模式的相关性及可靠度计算

本文通过引入荷载粗糙度指标,根据有关统计参数讨论了灾害荷载的特性,研究了灾害荷载下结构体系失效模式的相关性及可靠度的近似计算方法,得到了以下结论：灾害荷载下结构体系的失效模式近似完全相关,结构体系可靠度由结构的最弱失效模式决定。     

公路风屏障流场特性及自身风荷载的足尺模型风洞试验研究

为探究公路风屏障后方流场分布特性及自身风荷载,针对6种不同板形,通过足尺节段模型风洞试验测试了各风屏障后方不同车道处的流场分布及距离地面不同高度处障条的风荷载,在此基础上对比分析屏障孔隙尺寸和开孔形式对其后方流场分布的影响,求得了不同风屏障整体的阻力系数、力矩系数以及风速折减系数。研究结果表明,孔隙尺寸对风屏障后方流场影响较为有限,开孔形式对屏障前方流场影响较为有限,但是对其后方的流场分布影响较为明显。由于受到盖梁的影响,位于最顶部的障条阻力系数较其他位置处障条阻力系数偏低。屏障整体风荷载系数可为日后该类风屏障设计提供一定的参考。     

EAST托卡马克装置冷屏的真空要求与受热分析

冷屏是EAST超导托卡马克核聚变实验装置的重要部件之一。对冷屏系统的氦泄漏漏率做了计算,介绍了其检漏实践;采取有限元法对内冷屏的受热状况进行了计算分析,以验证内冷屏氦冷却管道设计方案的可靠性。     

考虑水化热粘弹性应力影响的超长结构设计计算与分析

超长结构因水化热与日光曝晒的环境影响,在结构的受力构件内产生不均匀的变形,当边界支座受到强烈约束时,可使结构产生随混凝土硬化龄期变化的附加内力。按照设计规范的技术发展水平,计算考虑水化热对结构的影响有很大的难度,当结构形状较复杂时尤为如此。以此为研究重点,采用粘弹性有限元数值分析方法,摸拟了水化热对超长结构的影响,可以得到结构使用前的应力状态和对承载力的影响,直接判断混凝土控制截面处是否存在开裂及发生破坏,在设计和施工中得到控制和避免。     

刚架安定荷载的计算

本文讨论了刚架的安定问题,提出了一种有效的计算机求解方法,可以从大量可能的组合机构中找到真正的破坏机构,从而很快地确定安定荷载。     

滚装船和滑动载荷组成的浮基系统的非线性横摇

波浪和内部重载荷滑动共同作用,使滚装船的横摇加剧.这是许多滚装船发生倾覆的重要原因之一.对由滚装船和滑动重载荷组成的浮基系统,取滚装船的横摇角和重载荷在甲板上的横向位移为此系统的两个自由度.考虑非线性恢复力矩和非线性阻尼力矩的影响,运用多体系统动力学方法,建立了浮基系统的动力学方程.以某型海峡滚装渡轮为例,对在若干重载荷同步滑动和波浪共同作用下的滚装船非线性横摇响应和重载荷位移响应进行了数值计算,并与线性响应进行了比较,从而得出了考虑非线性时横摇角显著偏大的结论.