水力步进缸系统动态保持特性研究

水力步进缸系统是以流体动压为动力的反应堆新型控制棒驱动装置。本文将整个水力步进缸系统纳入分析,提出了系统的非恒定流模型,并用这种模型对水力步进缸系统的动态保持特性进行了理论研究和实验验证,理论研究结果与实验结果较好的吻合,验证了计算模型建立的合理性,本文从理论上论证了水力步进缸系统在保持态具有“水力自锁”特性,计算出了系统的固有频率。     

5MW供热堆控制棒水力驱动系统

５ ＭＷ供热堆使用水力步进式驱动系统作为控制棒驱动系统．它是一种不同于压水堆使用的电磁－机械式传动的一种全新的控制棒传动。它以反应堆冷却剂（水）为工作介质，经泵加压后，注入安装在压力壳内的水力步进缸。通过由电磁阀组成的控制单元，控制注入步进缸的流量，使缸外套作步进运动，拖动中子吸收元件；控制核反应的进行。整个系统包括有１３套传动缸及其控制单元，所有的控制单元集成到两个组合阀体上。     

水力步进缸槽对孔阻力系数数值模拟

为深入分析控制棒水力驱动系统步进缸槽对孔部位的阻力系数,采用计算流体力学程序CFX5对其进行了计算和分析,获得了各位置槽对孔处的阻力系数值。结果表明:数值计算得到的槽对孔阻力系数值在较大位置范围内与实验结果基本符合,最大相对误差为±0.2。验证了用计算流体力学方法对槽对孔部位阻力系数进行数值模拟的可行性。     

水力驱动控制棒热态极限落棒能力分析

控制棒驱动机构是核反应堆的关键设备,其是否正常运行直接关系到核反应堆的安全性。该文对水力驱动控制棒系统在摩擦力卡棒和倒置等极限工况下的停堆问题,提出了步进缸内腔卸压的解决方法,并在热态实验研究的基础上,建立了正置落棒和倒置插棒的理论模型。分析了极限落棒过程参数(位移、速度和棒内外差压)的变化规律,得到了摩擦力卡棒和倒置等极限工况下控制棒插入堆芯的能力。结果表明:在极限工况下水力驱动控制棒有足够能力插入堆芯。     

基于SPH-FE方法的波浪中结构物动力特性模拟研究

海工结构物在波浪荷载作用下产生动力响应,本文基于光滑粒子流体动力学-有限元(SPH-FE)耦合方法对结构物受孤立波冲击过程中表面压力分布和动力响应特性进行研究.通过溃坝模型模拟了水柱倒塌冲击结构物的过程,分析SPH模型中粒子间距对数值结果的影响,并通过与文献结果对比验证了本文数值方法的可行性.在此基础上研究水柱高度、水柱与结构物间距及结构物刚度对波浪到达时间、结构动力响应和波浪冲击荷载特性的影响.研究结果表明:在本文计算条件下,波浪到达结构物的时间与溃坝初始水柱高度关系不明显,但随水柱与结构物间距的增大而线性增加;结构物顶端位移响应幅值随水柱高度、水柱与结构物间距及结构物刚度的变化较明显;结构物所受波浪冲击荷载与水动力作用呈正相关关系;当水动力作用相同,结构刚度增大时,结构物底端所受波浪力会增大.     

基于虚拟环境下步进链传动的建模及动力学分析

基于多体动力学理论,建立了步进链传动系统在计算机虚拟环境下的样机模型,经仿真计算与实验结果比较,验证了该模型可全面地反映该类系统的多种复杂影响因素,能够精确地揭示其运动学和动力学特性。在此基础上,结合虚拟模型对步进链传动系统的动力学影响因素进行了仿真分析。结果表明：从动链轮撑紧弹簧以及链条松边是影响该类系统动力特性的重要因素之一,在该类系统的动力学分析中不容忽略;对于该类系统采用非对称曲线进行步进运动规律设计,能够有效抑制减速段的惯性冲击,降低残余振动,提高定位精度。     

水力驱动安全棒的运动分析

水力驱动安全棒结构简单 ,具有良好的固有安全性、运行可靠性和经济性。该文从水力学角度出发分析了安全棒水力驱动系统的驱动原理 ,提出了安全棒水力驱动计算模型 ,推导了提棒速度和落棒速度的计算公式 ,通过实例计算分析了提棒和落棒位移 -时间曲线、活塞与驱动缸间隙 -提棒和落棒时间曲线、阀门阻力系数 -提棒和落棒时间曲线。计算结果表明 ,这种水力驱动安全棒提棒缓、落棒快、速度可调 ,满足反应堆安全棒的设计要求     

水力驱动控制棒的失重和超重工况运动特性

针对将水力驱动控制棒系统应用于可移动海水淡化装置时可能会遇到的失重、超重等问题,该文模拟装置以不同方式变速上升或下降较大距离,建立理论模型分析控制棒的运动特性。通过对计算结果进行分析,得出不同温度、流量下水力驱动控制棒系统不出现异常提棒现象的临界加速度。结果表明,对于200MW低温核供热堆装置,可移动海水淡化装置的上升和下降加速度均应小于0.112g。     

基于MATLAB的步进电机PID闭环控制系统仿真

本文根据两相混合式步进电机的细分驱动原理,利用MATLAB建立其PID闭环控制系统仿真模型.通过系统仿真,分析步进电机PID控制下系统的响应情况,从而提高系统的控制和运行精度,具有一定的工程实用价值.     

船舶垂荡运动下转子-隔振系统的非线性动力学分析

为了分析船舶垂荡运动下,气囊-浮筏隔振装置耦合转子系统的运动规律,建立了船体垂荡作用下具有气囊-浮筏隔振装置的转子-轴承系统动力学模型。采用数值方法对系统的稳态响应进行仿真计算,讨论了转子系统随转速变化的非线性动力学特性,以及气囊-浮筏隔振装置对转子系统振动的抑制效果。结果表明：随着转子转速的增加,转子系统的动力学响应出现拟周期、多分支拟周期以及混沌等复杂的非线性动力学现象。在较宽的转速范围内,气囊-浮筏隔振装置能够有效抑制转子系统的振动,并能滞后和限制转子进入混沌状态。     

松材线虫在抗性黑松体内移动及寄主水势变化

以接种松材线虫的1年生抗性黑松苗为实验材料,用感病黑松苗作对照来研究松材线虫在抗性黑松体内的移动及寄主水势变化.结果表明:接种初期,松材线虫在树体内的数量少,移动速度慢;在抗病黑松体内,线虫主要向下移动,且虫体数量明显少于在感病黑松体内的数量;在感病黑松体内线虫自接种点向上、下移动,且向下移动的速度和虫体数量明显大于向上的.随着时间的推移,线虫开始繁殖,扩散能力增强.水势测定结果显示,感、抗病黑松水势变化总趋势是先上升后下降再上升.     

氡在空气中长距离运移实验研究

设计了一套可以在室内密封条件下观测氡气运移的装置.通过实验发现:氡气向上向下实测运移计数均明显大于扩散运移计数.在氡源附近,实测向下运移计数明显小于向上运移计数;在离开氡源一定距离后,则出现相反情况,即实测向下运移计数明显大于向上运移计数.采用氡团簇运移理论可以较好地解释以上实验结果.根据两组实测数据进行推导,可以得出氡在实验装置中向上运移距离分别为25.55 m和32.89 m,向下运移距离分别为76.75 m和62.79 m;实测运移距离均比理论扩散运移距离(15.08 m)大很多.     

液压凿岩机推进系统建模与控制及仿真研究

根据液压凿岩机冲击凿岩原理,确定了其工作时推进力的计算方法,在分析了液压凿岩机推进系统电液控制原理的基础上,提出了基于高速开关电磁阀控制的推进机构控制系统新方案.通过对该系统进行数学建模与控制策略分析,引入了模糊PID控制方法,并对其进行了严格的理论推导.通过计算机的仿真实验,论证了液压凿岩机电液推进控制系统在模糊PID控制器的作用下,能够很好地跟踪目标输出,为液压凿岩机推进系统的工程应用提供了理论依据.     

带间隙双层套筒多次内碰撞的若干研究

该文应用应力波理论，研究了筒间存在间隙的双层套筒的多次内碰撞问题。通过不同的结构尺寸、不同间隙量下的分析与计算，探讨了多次内碰撞对界面撞击压力、撞击应力和撞击振动响应的影响，初步分析了响应频率与间隙量之间的关系。结果表明，多项内碰撞引发了变化较为剧烈的界面撞击压力，并引起高频振荡的应力；间隙量对套筒的动态响应影响明显，响应主频率可能存在突变的分叉点。     

基于AMEsim的顶拉式液压动力沉桩机 系统动态仿真

基于液压桩机原理,通过增加受击夹桩箱及拉杆等结构,设计了新型顶拉式液压动力沉桩机,使受击点在预设范围内;经外加固定隔音层,可降低噪声以适应环境要求.借助AMEsim建立顶拉式沉桩机液压、负载系统模型及相应元件子模块,进行动态仿真研究.结果表明：系统最大打击能量、频率和冲击锤下冲加速度等参数均符合设计要求.针对改变拉杆弹簧刚度参数,分析其对冲击系统的影响,对液压动力沉桩机的研究和开发具有指导意义.     

粒子群优化算法的惯性权值递减策略研究

为了有效地控制粒子群优化算法的全局搜索和局部搜索，基于递减惯性权值的基本思想，在现有的线性递减权值策略的基础上，提出了开口向下抛物线、开口向上抛物线和指数曲线3种非线性的权值递减策略，并采用Sphere、Rosenbrock、Griewank和Rastrigrin这4个标准测试函数测试这些策略对算法的影响．试验结果表明，对于多数连续优化问题，在初始权值和最终权值相同的情况下，凹函数递减策略优于线性策略，而线性策略优于凸函数策略，凹函数递减策略能够在不影响收敛精度的情况下较大幅度地提高粒子群算法的收敛速度．     

挺举下蹲式上挺与箭步分腿挺的认识与比较

我国举重界在近几年的举重教学改革中,教练员们对上挺式问题展开了热烈的讨论,本文根据静力学原理和运动学原理对下蹲式与箭步式上挺动作进行了分析和比较。     

核反应堆控制棒水压驱动技术

介绍了控制棒水压驱动系统的技术方案、工作原理、技术效果和安全特性。在对清华大学发明的水力驱动控制棒系统深入研究的基础上,结合商用压水堆磁力提升器的优点,开发一种新型内置式控制棒驱动技术。该驱动技术解决了磁力提升器把驱动机构置于核反应堆压力壳外的缺点,但保留了抓式机构驱动的优点;解决了水力驱动控制棒系统动压驱动因工况变化而引起的驱动特性的复杂性的缺点,继承了内置式控制棒驱动机构不贯穿压力壳、传动线短、避免了弹棒事故等优点。该驱动技术主要应用于一体化布置核反应堆,可以推广到其他研究堆。     

越野无人驾驶车双回路电控-液压制动系统设计及试验

针对某4×4越野车液压助力制动系统的结构和特点,设计了一套双回路电控-液压制动系统,在保留车辆有人驾驶模式下踩踏板制动功能的同时,实现其在无人驾驶模式下的电控制动功能,且两种模式能够无缝切换.其中,有人驾驶模式的优先级高于无人驾驶模式.在某4×4越野车上搭建实车系统,通过静态试验和实际道路试验,测试其响应特性和控制特性,在此基础上,进行电控制动试验.结果表明,设计的双回路电控-液压制动系统能够满足车辆无人驾驶的要求.      

船运铁精矿流态化模型试验的离散元数值模拟

采用离散元程序PFC3D对散装铁精矿在动力荷载作用下发生流态化的室内振动台模型试验进行数值模拟,从细观的角度研究铁精矿流态化的演化规律及内在机理。考虑流态化过程中的非饱和特性,利用微小颗粒模拟水团,通过设置黏结模型模拟矿粉颗粒间的基质吸力,实时观察流态化过程中铁精矿位移场、水颗粒迁移情况以及细观组构的变化和发展,并将数值模拟结果与室内模型试验进行对比分析。结果表明:铁精矿发生流态化的主要原因是水液面的上升;其细观机理为在动力荷载作用下,铁精矿细颗粒沿着粗颗粒孔隙向下运动和颗粒间水团汇集形成水膜后的向上迁移。