燃料组件池边检查水上工作平台受力分析

针对秦山核电方家山2号机组出堆燃料组件相关检查要求,设计池边水上工作平台用于对燃料组件进行水下拆解、转移以及毒物棒的长度测量等工作.为保证平台工作的可靠性,首先基于有限元方法,对水上工作平台在安装、检查阶段的不同承力部位进行受力分析.结果表明,本文设计的水上工作平台在受到重力及外部偏心载荷作用下,能充分满足强度要求.最后,通过在方家山2号机组对整机进行安装以及功能试验,验证该水上工作平台充分满足安装及使用要求.     

一种气动三维平台设计

目前压水堆乏燃料组件池边检查多采用水下三维平台，利用伺服电机驱动传感器完成乏燃料组件检测，该工艺存在驱动设备成本高昂，且驱动系统外形庞大等缺点。针对上述情况，研制了一种气动三维平台。该平台采用气动马达代替水下伺服电机，不仅有效减少了成本，而且提升了系统的安全性，并通过气路分区设置，将被沾污和干净部件进行有效隔离，防止部件交叉污染。同时，该平台还引入防水倒灌回路设计，使平台能够长时间暂存在乏燃料水池，不影响平台的重复使用。后续的性能试验和工程实践表明，所设计的气动三维平台工作稳定可靠，满足压水堆乏燃料组件池边检查要求。     

基于摄影测量的乏燃料组件池边检查系统设计

乏燃料组件池边检查是核电站燃料组件必不可少的重要检测项目。针对国内外池边检查技术发展现状的不足,设计了一套基于摄影测量的乏燃料组件池边检查系统,结合接触式与非接触式测量方法,能够快速对组件的整体尺寸及变形进行检测,并能实现对燃料棒长度、直径、棒间隙与氧化膜厚度的检测。针对关键检测元件CCD相机在辐射环境下寿命短的问题,设计了一种耐辐射相机防护装置,通过一次反射减少进入相机的辐射剂量,可用普通CCD相机代替昂贵的耐辐射相机。详细介绍了燃料组件长度、燃料棒与上下管座间隙、格架宽度、组件弯曲及扭曲的视觉测量实现方法,具有理论和实际的可行性,以及重要的应用价值。     

基于台架变形修正算法的滚珠丝杠副接触刚度测量

对于现有滚珠丝杠副接触刚度测量中系统复杂、成本高,以及未考虑台架变形因素等问题,对滚珠丝杠副接触刚度测量进行研究。根据接触刚度测量原理,设计并搭建了滚珠丝杠副接触刚度测量试验台架。在对台架变形进行有限元仿真分析的基础上,提出了台架变形修正算法。通过试验对基于台架变形修正算法的滚珠丝杠副接触刚度测量方法进行验证,确认试验曲线与赫兹接触理论曲线基本吻合,说明所使用的测量方法具有较高的测量精度和实用价值。     

水下航行器新型凸轮发动机点火起动仿真

为给水下航行器提供所需的动力,设计出一种新型凸轮发动机。对新型凸轮发动机的点火起动过程进行研究,运用热力学、动力学、空气动力学等理论,分别对燃烧室药柱燃烧过程、发动机配气过程、气缸工作过程和发动机运动过程用微分方程进行描述,建立凸轮发动机点火起动过程的仿真模型,并选用定步长四阶两点龙格—库塔的微分方程数值解法,运用Matlab软件编制仿真程序,对发动机进行点火起动过程的动态仿真,仿真结果表明,该发动机具有良好的起动特性,符合水下航行器的快速起动要求。仿真结果与台架试验结果一致,验证了新型凸轮发动机结构设计的可行性和仿真模型的正确性。所建立的模型可为分析台架点火起动试验中出现的问题、选择燃料进入时间提供理论依据,同时可以为分析水下航行器的起动过程提供参考。     

水下航行器光学隐蔽深度测量系统

为了实现对水下航行器光学隐蔽深度的实时测量,研制了水下航行器光学隐蔽深度测量系统。根据目标背景对比度的传输理论,分析了目标背景对比度在海水、大气、海面的传输特性,建立了水下航行器光学隐蔽深度模型。基于该模型分析了测量水下航行器光学隐蔽深度所需要的参数,设计了测量海水上行辐照度、海水下行辐照度、海水体衰减性系数、海水漫衰减性系数和水下航行器表面反射率的测量方法,并完成一次海上试验。试验测得良好天气情况下特征尺度为12m的水下航行器的光学隐蔽深度为25~35m。试验结果表明,设计的测量系统可以实现对水下航行器光学隐蔽深度测量,并适用于各类潜艇。由于改变了传统的在水面进行深度测量的方式,该系统工作稳定可靠,提高了隐蔽性和对海域测量的准度,可为水下作战决策提供帮助。     

水润滑球轴承的设计

根据某水下送料传动系统用支承轴承的主要技术指标,对水润滑工况轴承的材料选取、主参数及主要结构参数的确定等关键技术进行了设计分析及校核,并模拟轴承使用工况建立试验台架,对设计的水润滑满装向心球轴承进行耐磨损性能试验验证。试验证明:设计的水润滑球轴承各项性能指标均满足使用要求。     

池边检查主工作平台多目标拓扑优化设计

为满足池边检查主工作平台轻量化设计的要求,采用多目标拓扑优化理论,对池边检查主工作平台进行结构优化设计。首先,运用线性加权法,将结构柔度最小和固有频率最大的多目标拓扑优化模型转化为单目标拓扑优化模型;然后,使用HyperWorks的OptiStruct模块进行粗拓扑优化设计;进一步,在粗拓扑优化的基础进行精细拓扑优化设计;最后,对优化前后主工作平台的动静态特性进行评价分析。优化结果表明,在保持主工作平台动静态特性基本稳定的情况下,主工作平台重量减小了4.9%。     

核心机台架静力学仿真

为验证所设计的核心机台架能否满足核心机的正常工作要求，基于ANSYS有限元仿真软件，对核心机台架4个组成部分进行静力学仿真。仿真研究表明，台架4个组成部分在工作过程中最大施加压力下的变形量微小，受力均远小于材料的屈服强度，从而验证了核心机台架设计的合理性。     

核主泵惰转飞轮试验台架的研制及应用

基于核电站主泵惰转飞轮的功能和飞轮的工作要求,提出主泵惰转飞轮试验台架的设计要求,根据要求设计了主泵飞轮试验台架,说明飞轮试验台架主要部件的结构并介绍飞轮试验台架的装配过程。应用飞轮试验台架进行飞轮试验,通过试验的过程及结果验证了飞轮试验台架的设计,这些台架试验数据可为飞轮设计提供依据。     

临界装置台架抗震分析与螺栓强度校核

临界装置台架是支撑临界装置的重要部件,其强度直接影响临界装置在地震工况下的安全特性。本文利用ANSYS有限元软件对临界装置台架进行了建模与反应谱抗震分析,同时对临界装置台架地脚螺栓进行了强度校核和初步选型。研究结果表明,增加L形加强筋的方案可显著降低台架在地震工况下的最大变形量以及最大应力值,在0.3g的极限安全地震震动加速度峰值下,最大变形量为0.42mm,最大应力值为87.77MPa,地脚螺栓各方向受力均明显降低。地脚螺栓强度校核的结果表明,选用M24公称长度为800mm的地脚螺栓可满足临界装置台架安装固定要求。     

微结构湍流测量水下滑翔机设计与试验研究

湍流测量对研究海洋微观和宏观运动具有重要作用,翼型剪切流传感器是目前观测海洋湍流的有效工具。水下滑翔机由于运动稳定,是翼型剪切流传感器的理想搭载平台,可为海洋湍流测量提供新的技术途径。通过面向翼型剪切流传感器与水下滑翔机的集成开展研究,完成海洋微结构湍流测量水下滑翔机的设计,并进行南海测试。考虑剪切流传感器工作要求和滑翔机运动特点,面向滑翔机测量系统进行翼型剪切流传感器装载的约束条件分析。研究翼型剪切流传感器的搭载方式和位置对湍流测量的影响,确定翼型剪切流传感器在滑翔机上的优化装载方案,并进行微结构湍流测量水下滑翔机运动特性分析。通过海域试验验证滑翔机整体测量系统的运动性能及湍流测量的有效性。     

扑翼滑翔UUV概念设计与研究

将水下仿生扑翼推进技术与水下滑翔技术相结合,提出了新型扑翼滑翔UUV的概念,描述了其工作过程及性能要求;在此基础上,从仿生学的角度出发,对扑翼滑翔UUV总体布局、外形、扑翼推进器、滑翔控制系统、舵机结构、控制通信系统等进行了系统的设计;最后,应用MATLAB软件对所设计扑翼滑翔UUV在扑翼工作状态及滑翔工作状态的运动性能进行了仿真,结果表明,所设计UUV基本能够满足所设计的性能要求。为扑翼滑翔UUV的进一步研究提供了重要参考。     

乘用车乘座舱密封性能和车用空调风量综合测试台架的研制

研制了乘用车乘座舱密封性能和车用空调风量综合测试台架,运用不同流体机械装置串联理论,模拟了实际运行环境,提高了测试精度。台架能以量化指标检测乘座舱密封性能,并能在空调装车状态下检测空调实际运行环境下的风量。介绍了测试系统的设计,包括测试的原理、全压的计算和气路的设计等。所研制的台架具有测量乘座舱密封性和空调排风量的双重功能。     

水下滑翔机低功耗控制系统实现

水下滑翔机是一种低噪声、长续航力的新型水下机器人,是一种有效的海洋环境测量平台。以水下滑翔机为研究对象,分析了水下滑翔机作业过程中的能耗组成,重点研究了水下滑翔机嵌入式控制系统。详细介绍了适用于水下滑翔机的低功耗控制系统的软硬件设计与实现。通过实验对水下滑翔机低功耗控制系统的有效性和稳定性进行了测试。     

不透光烟度计在发动机出厂试验台位的使用探讨

针对烟度排放测试技术的发展,分析台架适用的烟度计的技术要求,提出在试验台架烟度测量的解决方案.对AVL439不透光烟度计的安装和使用的技术要点进行了阐述.     

中美日乘用车制动器台架试验标准对比分析

从乘用车制动器台架试验惯量的计算方法、热电偶安装位置、试验项目、试验参数对中美日乘用车制动器台架标准进行了对比分析,进一步了解中美日乘用车制动器台架试验标准的要求和侧重点,为乘用车制动器设计、台架试验及标准制修订提供参考。     

混合动力汽车驱动调速模块试验台架实现方法研究

混合动力汽车驱动调速模块台架试验是混合动力技术开发中成本投入高、开发难度大,而又不可或缺的重要环节。主要介绍了混合动力汽车驱动调速模块的基本构成,并针对该模块的试验台架验证要求,设计完成了试验台架实现方法,并对台架实现方法进行了评估。通过试验台架的开发大大缩短了项目开发时间,并节省了大量的整车测试费用。     

研究堆水下γ测量系统设计

在研究堆退役工程的源项调查工作中,采用先进的水下γ测量技术,获得准确的辐射场分布是很重要的工作。传统γ测量方法给实际的测量工作带来很大困难,根据传统测量技术的不足特设计了一套水下γ测量系统。文中介绍了研究堆水下γ测量系统的工作原理、系统组成、系统特点及系统性能,为以后水下γ测量系统的设计提供了先进经验,因此该系统的设计具有很重要的理论意义和实用价值。     

汽车座椅头枕试验台架液压加载系统的设计

针对目前汽车座椅头枕试验台架不能一次性对长条座椅进行试验的缺陷,提出了一种新型汽车座椅头枕安全性能试验台架,台架采用液压加载系统并对其进行了初步设计和计算,最后对液压缸活塞杆进行了校核。研究结果表明,设计的汽车座椅头枕试验台架满足GB11550-2009的要求,同时具有工作稳定、性能可靠和通用性强等优点。