AP1000机组主泵过载保护计算及校验优化

本文根据AP1000机组主泵电机过载保护定值的计算结果和校验方式,详细阐述了SEL-710型综合保护继电器过载保护定值计算方法,分析了现行的主泵电机过载保护定值及其校验方式存在的缺陷与不足,提出了新的过载保护定值及校验方式,并通过试验验证了新的保护校验方式合理可行,为完善AP1000主泵电机及其他电机负荷的过载保护计算及校验提供了建议和参考。     

基于跟踪微分器的自行高炮分数阶控制

针对自行高炮位置伺服系统跟踪速度要求高、射击时干扰强、跟踪精度对信号噪声敏感的特点,提出了一种基于跟踪微分器的分数阶控制律的改进方案。通过合理的假设和近似,建立了自行高炮位置伺服系统的饱和非线性模型;在此基础上设计了主令和反馈通道上的跟踪微分器,以滤除信号噪声得到工程实用的微分信号;再经由分数阶 PID 控制器得到控制量,以增加系统带宽。比较分析了设计的控制律与传统整数阶 PID 控制器在伺服跟踪和冲击力矩干扰下的控制效果。仿真结果表明,采用提出的方法能提高自行高炮响应速度和增加系统带宽,有效抑制噪声信号和外部力矩干扰。     

岩石动态劈裂试验的最优试件尺寸分析

利用有限元分析软件LS-DYNA对常规巴西圆盘、平台巴西圆盘和带孔巴西圆盘这三种最常用的劈拉试件,进行岩石SHPB动态劈裂试验的数值模拟,并依据模拟结果,采用平台巴西圆盘法,对花岗岩试样进行了动态劈裂试验。对比模拟与试验结果,得到了加载应变率与岩石动态抗拉强度的关系,探讨了用于岩石动态劈裂试验的最优试件尺寸。结果表明:平台巴西圆盘法可以较好地满足中心起裂条件,试验结果的可信度更高,而对于所采用的岩石参数,建议平台巴西圆盘试件的中心角取20°~24°;如采用带孔巴西圆盘试件进行动态劈裂试验,建议内外孔径比取0.4~0.5;岩石的动态劈拉强度随应变率的增大而增大,但增大速率越来越小,且这种增大趋势受到试件尺寸的显著影响。     

掘进巷道中泡沫除尘技术试验研究

为降低掘进工作面粉尘浓度,分析了泡沫除尘机理和除尘剂的配方要求,通过相似模型试验研制了泡沫发生器的结构,并分析了其性能。在发泡条件一定的条件下,通过试验找出了发泡量、发泡风压以及供液量之间的最佳关系。试验表明,在供液量一定下,发泡量随着发泡风压的加大而加大,最优风压为0.4～0.5 MPa;在发泡风压一定下,发泡量随着供液量的增加而增加,当达到一定值时发泡量将不在增加,此时再加大供液量,发泡器中的残液将增多。现场应用表明：该技术除尘效果好,对全尘的除尘率在90%以上,可以有效降低巷道中的粉尘浓度。     

粒径对庚烷液雾爆炸场影响的数值模拟

为了研究液雾索特直径(D_(32))对爆炸参数的影响,以庚烷为对象,控制液雾总浓度不变(80 g·m~(-3)),改变液雾粒径,数值模拟了爆炸容器内庚烷(C_7H_(16))液雾粒径对爆炸参数的影响。结果表明:庚烷液雾场索特直径D_(32)为0~18.1μm时,最大爆炸压力p_(max)随D_(32)增加逐渐减小,最大值为1.01 MPa,最小值为0.9015 MPa。最大爆炸压力上升速率随D_(32)增大整体呈下降趋势,在0处达到最大值0.37571 MPa·ms~(-1),在18.1μm处达到最小值0.18439 MPa·ms~(-1),但在6.81~12μm发生反向突变,在10.1μm处达到极大值0.34217 MPa·ms~(-1),随后恢复下降趋势。液雾的径向火焰传播速度在径向距离15 cm附近突然增加,在16 cm之后剧烈下降。最大火焰速度随液雾场D_(32)不同而变化,D_(32)=10.1,12.9,18.1,6.81,0μm条件下液雾场的最大火焰速度依次降低,最大值为5.714 m·s~(-1),其后依次为1.737,1.36,1.34,1.27 m·s~(-1)。     

C/C复合材料断口热解炭及其界面形貌SEM分析

采用SEM，以增强体为薄毡叠层、基体分别为光滑层及粗糙层结构化学气相沉积热解炭的2种C／C复合材料为研究对象，了三点弯曲试样断口上热解炭及热解炭／热解炭界面的形貌特征，并分析了其成因。结果表明：在垂直于炭纤维轴向的断面上，光滑层结构热解炭未发生塑性变形，但粗糙层结构热解炭发生了明显的塑性变形；在平行于炭纤维轴向的断面上，光滑层结构热解炭／热解炭界面呈光滑状，而粗糙层结构热解炭／热解炭界面呈鳞片状，鳞片的周边粗糙，内部光滑。认为鳞片结构的产生与化学气相沉积过程相关，并对此提出了假设模型：两相邻热解炭生长到界面时，在鳞片周边部位互生长形成真正的结合，使鳞片内部形成封闭的空隙或使气流无法通过鳞片内部，造成鳞片内部的伪结合。     

化学气相渗透法制备炭/炭复合材料的显微结构 和力学性能研究

以天然气为碳源, 氢气为载气, 采用等温化学气相渗透工艺对预制体初始密度为0.5 g/cm³ (纤维体积分数为28%)的针刺整体毡进行致密化, 在70 h内制备出表观密度为1.76 g/cm³的炭/炭复合材料。采用压汞法对复合材料的开孔孔径分布进行了分析, 用偏光显微镜和扫描电镜观察了基体的微观组织, 分析了三点抗弯试样的断口形貌。结果表明, 复合材料中的开孔以小于40 μm的微孔为主, 基体热解炭几乎全部由粗糙层热解炭组成, 仅在化学气相渗透的初始阶段在炭纤维的表面形成了很薄的一层各向同性热解炭, 复合材料的抗弯强度达到210 MPa。     

高温后大理岩的冲击力学特性试验研究

 利用分离式霍普金森压杆设备对经历不同高温冷却后大理岩的冲击力学特性进行试验研究,得到不同高温作用后大理岩冲击压缩的应力–应变曲线,分析高温后大理岩纵波波速的变化及在冲击荷载作用下的峰值应力、峰值应变、弹性模量随温度的变化规律。研究结果表明,高温后大理岩的纵波波速随着温度的升高近似线性下降;在800 ℃之前,同一冲击加载速率作用下大理岩的峰值应力随着温度的提高变化并不明显,在800 ℃之后,峰值应力迅速减小;在600 ℃之前,同一冲击加载速率作用下大理岩的峰值应变随着温度的提高无明显变化,但在600 ℃之后,峰值应变随着温度的提高近似线性增加;总体上,弹性模量随着温度的升高呈现降低的趋势,且经历的温度越高,弹性模量下降的幅度越大。结合高温后岩石内部微观结构特征的变化,对大理岩冲击力学特性随温度的变化进行分析。     

岩石动态劈裂试验中能量变化的有限元分析

利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对岩石平台巴西圆盘试件进行了SHPB动态劈裂试验的数值模拟,系统地分析了岩石试件劈裂破坏过程中的能量变化,并将本文所定义的能量参数,与学者lundberg的研究进行比较分析。结果表明:随着弹速的增大,试件的反向震塌现象加剧,但总体破坏程度却先增后减;应力波穿过试件所需的时间随着弹速增大而缩短,但透射杆增加的速度却呈减小趋势,这说明在一定范围内,冲击速度越大,试件的能量吸收率也越大;以入射杆、试件与透射杆三者构成的系统为分析对象,在6种弹速等级下,其内能均于1.15 ms左右急剧下降至最低值,据此推断1.15 ms为试件的破坏时刻t;本文中定义的试件破碎能W_b与弹速的关系和学者lundberg的研究定义的试件耗散能W_D相比,总体趋势相似,经归一化处理后更加接近,验证了该参数的有效性。     

温度对岩石强度及损伤特性的影响研究

通过单轴压缩试验,对经历不同温度(25~1000℃)后大理岩的纵波波速、抗压强度、破坏形态以及损伤特性随温度的变化规律进行研究。试验结果表明：高温后大理岩破坏时,沿轴向存在多个劈裂面,主要体现为劈裂破坏的模式;单轴抗压强度在100℃和400℃时有2次强化作用,从800℃左右,抗压强度开始急剧下降直至1000℃时,基本失去了承载能力;随着加热温度的升高,大理岩试样的纵波波速近似线性下降,损伤因子近似线性增加,反映了大理岩经历高温作用后内部性质的变化;岩石是由不同矿物组成的多晶体,高温环境下各种矿物性质的变化,在一定程度上影响着岩石高温后的物理力学性质。