乏燃料模拟组件剪切断裂过程分析

目前我国乏燃料后处理关键设备之一的剪切机仍存在一些技术性问题,为了进一步合理使用,需要得到详细的剪切力变化趋势、间隙与刀具磨损对剪切力和剪切质量的影响.本文利用ABAQUS软件对乏燃料模拟组件剪切过程进行有限元分析,得到了断裂区单元应力、应变趋势和剪切过程中剪切力的变化曲线.通过建立不同间隙和倒角时单根燃料棒剪切的有限元模型,分析了主副刀间隙和刀具磨损对剪切力和剪切质量的影响.并在乏燃料剪切实验装置上进行实验研究,实验结果与模拟结果一致,为乏燃料剪切机的有效应用提供了可靠的依据.     

剪切机间隙动态分析

剪切机是乏燃料后处理的关键设备.其高稳定性是工程研究对象.剪切间隙对剪切质量有着密切的关系.利用激光位移传感器记录间隙变化,并使用Origin软件对实验数据进行拟合分析,本文对剪切运动由于工件、刀具间的挤压应力造成的间隙变化以及间隙变化趋势、主刀形变趋势进行实验的数据分析研究,对剪切机剪切运动中的动态间隙变化进行研究分析.     

不锈钢陶瓷复合管材剪切过程数值模拟

快堆乏燃料组件进入快堆乏燃料后处理工艺流程的第一步便是剪切解体,因辐射的制约,通常使用不锈钢模拟元件包管和陶瓷模拟燃料芯棒进行实验。将不锈钢模拟元件包管和陶瓷模拟燃料芯棒并组成复合管材模型模拟单根快堆乏燃料组件,根据非线性有限元分析软件Abaqus中Johnson-Cook本构模型与Johnson-Holmquist ceramic(JH-2)本构模型构建不锈钢陶瓷复合管材的材料模型,模拟其剪切断裂过程,并研究不锈钢陶瓷复合管材在剪切过程中断裂损伤失效过程中受力变形情况,以及刀具进给速度、剪切间隙对剪切力的影响。结果表明最大剪切力随进给速度增大而增大,随剪切间隙增大呈现先增大后减小的趋势,能为组件剪切方案和剪切机设计提供参考。     

小波包分析在乏燃料剪切机故障诊断中的应用

针对乏燃料剪切机剪切声音信号特征提取的难题,利用小波包分析方法,对不同磨损状况刀具的剪切声音信号进行小波包变换,提取变换信号的各频段归一化能量特征向量,根据声音信号的能量特征向量可辨识不同状况的乏燃料剪切机剪切声音,从而实现乏燃料剪切机故障诊断.实验表明,该特征向量能有效识别刀具的正常磨损、一级磨损、二级磨损三种状况,有效解决了基于隐马尔可夫模型的故障模式识别中特征提取的问题.     

颌骨重建手术机器人定位精度分析与误差补偿

为提高颌骨重建机器人的精度,借助于—台可以实现绝对坐标测量的高精度光学定位跟踪仪,对机器人系统的定位精度进行了误差分析与补偿研究.针对结构参数和运动变量误差,采用修正的运动学模型,进一步真实地反映了机器人的实际结构参数;对齿轮传动误差和间隙引起的关节回转误差通过实验进行了修正,有效提高了关节传动精度;对零位定位误差,通过机器人逆运动学反解出关节转角,并进行误差补偿,提高了定位基准的精度.实验结果表明上述方法可有效提高颌骨重建机器人的定位精度.      

三维激光球杆测量装置及其应用

研制了一种三维激光球杆装置,能方便地测量机床主轴或刀具的空间运行位置,介绍了装置的组成,误差分析和精度较正过程,该装置用于并联机床主轴空间运动位置的测量,实验和测量结果表明具有较高的测量精度和广泛的应用前景。     

细长轴车削加工误差可靠性灵敏度分析

车削加工参数的随机性会影响直径误差,因此,本文提出一种细长轴直径误差可靠性灵敏度分析方法.通过剪切区模型和几何分析法建立直径误差模型,采用Kriging方法重构细长轴车削加工误差与切削参数的函数关系,然后采用蒙特卡罗方法进行可靠性灵敏度分析,据此评价各参数对直径误差的影响程度.研究结果表明:切削速度、刀具前角和直径增加,系统可靠性增高;切削深度、切削宽度、刀架与刀具间距离和轴的长径比增加,系统可靠性降低.研究结果能为降低车削加工细长轴直径误差提供理论依据.     

齿轮的精加工——金刚石电化学法

讨论了金刚石电化学精加工齿轮的原理、工艺参数及实验装置。分析了电解和机械磨削中用微磨削方法和电化学方法去除金属的速度,两者取速度比最大值时,则有利于达到很高的加工精度。提出了齿轮纵向误差产生的动力学方程,得出径向跳动、齿向误差与加工时间的关系。最后通过实验,证明了金刚石电化学加工时精度的提高是显著的,且金刚石阴极耐磨性高,能够根据工件形状尺寸及加工间隙的分布规律来设计。     

Stewart平台铰链间隙的精度分析

为提高 Stewart平台的运动精度 ,解决铰链间隙误差的影响问题 ,将 Stewart平台的各条支链作为假想的单开链 ,利用串联机器人运动学中的 D- H(Denavit- Hartenberg)方法 ,结合从运动学方程微分得到的结论 ,推导出终端运动误差和铰链间隙误差间的映射关系。并且以一台基于 Stew-art平台的并联机床为模型 ,利用仿真计算 ,分析了工作空间内间隙误差对终端运动精度的影响规律 ,为并联机床的误差补偿提供了理论基础     

铰链间隙对连杆曲线误差影响的实验研究

提出了一种研究直线导路机构的实验装置 .通过拍照得到运动状态下的连杆曲线和误差曲线 ,并进行了对比 .实验结果表明 ,直线导路机构间隙误差分析的理论是正确的     

脆性材料剪切过程的数值仿真与试验验证

乏燃料组件剪切是乏燃料后处理的关键步骤,但由于其具有较高的放射性,科研试验中常采用由不锈钢和脆性材料组成的模拟组件来替代。针对脆性材料采用Drucker-Prager模型与Shear Damage模型相结合建立剪切本构模型,并选取脆性材料的典型代表砂浆进行剪切试验验证,通过对砂浆基体块进行加载速度为5,20,30,40,50 mm/s的剪切试验,验证了数值模型的正确性。并研究了其弹塑性变形、裂纹萌生、裂纹扩展和断裂分离的全过程,以及过程中受力变形情况。研究结果显示剪切力随速度的增加在一定范围内波动,剪切力随间隙的增大呈现先增大后减小的趋势。     

油包水型乳化液剪切破乳的动力学研究

介绍了乳化液剪切破乳的思想,设计了双圆筒剪切装置形成薄层纯剪切流场,并进行流场分析。通过对油包水型乳化液的小水滴进行动力学分析,得出控制适当的剪切率,有利于液滴聚合,可以提高油水分离效率。     

剪切下料问题的几何分析

本文针对剪切下料问题中存在的不足,从裂纹扩展的角度出发,以两个剪刃处产生的裂纹在扩展后必须相遇及保证剪切质量为前提,对剪切下料过程中影响剪切质量的径向间隙、轴向间隙、棒料直径及剪刃和棒料的接触长度进行了综合的几何分析,并以此为基础探讨了适宜的剪切下料方法。本文为径向夹紧剪切下料提供了必要的理论依据,实验证实了理论分析的正确性。     

基于剪切技术的重油乳化过程三维流场数值模拟

应用计算流体力学软件FLUENT的RNG k-ε 湍流模型以及基于欧拉法的MIXTURE二相流模型,对高剪切均质机乳化重油时的流场进行三维数值模拟。分析一对定转子齿间的压力场和速度场,讨论在不同的转速和定转子齿隙下剪切率的变化情况。分析表明,通过改变转速和齿隙可以有效地提高其剪切率,使水以较小的微粒均一地分散到重油中,从而提高乳化重油的稳定性,以扩大乳化重油的使用范围。     

钢桁腹式混凝土组合箱梁的挠度计算

为了研究钢桁腹式混凝土组合箱梁的挠度计算方法和影响其挠度变化的因素,将钢桁腹杆换算为具有等效厚度的换算钢腹板,对悬臂板纵向位移函数进行修正,再利用变分法原理推导综合考虑腹杆剪切变形和剪力滞效应的挠度计算公式.运用有限元软件ANSYS建立组合箱梁的有限元模型,对有限元数值计算值和理论计算值进行比较分析,并在此基础上研究高跨比和腹杆水平倾角对组合箱梁由腹杆剪切变形和剪力滞效应产生的附加挠度的影响.研究结果表明:对组合箱梁悬臂板纵向位移函数进行修正可提高挠度计算精度;对于处于合理高跨比的组合箱梁而言,其腹杆的剪切变形和剪力滞效应产生的附加挠度不可忽略;组合箱梁腹杆水平倾角仅会对腹杆剪切变形引起的附加挠度产生影响.     

应力法剪切下料的剪刃形式和适宜参数问题

应力法剪切下料是精密下料方法同裂纹技术的应力断料原理相结合的产物。通过建立夹紧剪切过程中被剪棒料的应力状态方程,分析了被剪棒料同剪刃及夹紧块之间的挤压应力分布,通过挤压应力的分布形式探讨了合理的剪刃形状,进而通过实验研究确定了适宜的剪刃几何参数,为应力法剪切的应用提供了理论依据和适宜剪刃。     

固结煤矸石抗剪强度特征试验

依据现场大型剪切试验和室内直剪试验,研究了固结煤矸石的抗剪强度特性。试验剪应力-剪位移过程曲线表明,一定含水率条件下的固结煤矸石呈现明显的粘塑性体力学特性。以现场大型剪切试验煤矸石作为试样配料进行了室内直剪试验,分析了含水率和密实度对良好固结煤矸石试样剪应力-剪位移试验曲线以及抗剪强度参数的影响,在此基础上探讨了试样内煤及其它细颗粒的状态变化对固结煤矸石抗剪强度的弱化作用机理,最后对比分析了现场大型剪切试验抗剪强度参数值和室内直剪试验抗剪强度参数值的差异及其产生的主要原因。     

预应力剪力墙抗剪性能试验研究

剪力墙结构被广泛应用于多、高层建筑．对剪力墙结构施加预应力可以改善其受力性能．通过对预应力剪力墙的抗剪性能试验研究，分析施加预应力对剪力墙结构的极限抗剪能力提高程度以及在剪压破坏形式下抗剪承载力的提高程度．