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。     

乏燃料剪切实验装置的精度分析

刀具间的间隙在很大程度上决定着乏燃料剪切实验装置的剪切精度,为了提高设备的剪切精度,需要对装置刀具间的间隙进行严格地控制.以乏燃料剪切实验装置作为研究对象,利用静态和动态尺寸链构造零部件制造、装配误差与剪切刀具间间隙误差的对应关系;通过相关的实验,测定实际剪切过程中剪切力和间隙的变化以及剪切完成后刀具间的间隙大小;并与理论分析对比,给出了刀具间间隙值的具体计算结果;提出了提高乏燃料剪切实验装置精度的改进措施.     

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.     

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.     

电解镍板剪切的有限元数值模拟与试验分析

利用Deform-3D有限元软件对电解镍板的剪切过程进行了数值模拟,得到了所需最大剪切力,并通过试验加以验证分析.同时证明了有限元数值模拟分析的可靠性.解决了实际电解镍成品板剪切力的计算问题,并对电解镍成品板的剪切力公式进行修正.     

电解镍板剪切过程数值模拟及其单位剪切抗力的确定

利用Deform-3D软件对电解镍板的剪切工艺进行了弹塑性大变形有限元数值模拟仿真.将Cockroft & Latham准则应用于剪切韧性断裂的预测模拟中,确定并分析了单位剪切抗力.而且较准确的预测了剪切过程剪切力的变化趋势,得到了最大剪切力.     

连铸板坯飞剪剪切过程有限元模拟

本文应用弹塑性有限元法计算并分析了连铸板坯在三维热力耦合情况下的剪切过程中应力场和应变场的变化,得出了剪切力行程曲线,讨论了摩擦力,剪刃间隙,剪切速度对最大剪切力的影响。通过数值方法推导出剪切力计算公式,将结果与计算机模拟结果进行了比较,验证了模拟结果是正确的,从而说明本文所得的模拟结论可以指导实际生产。     

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。     

提高钢板剪切质量的工艺研究及生产应用

莱钢4300宽厚板剪切线共有三台滚切式剪切机,在钢板剪切过程中,剪刃间隙、夹送辊安装精度及同步性、剪刃安装精度、剪切机相关设备精度等诸多因素会影响剪切质量,文章分析了剪切线设备与剪切质量相关的因素,并提出建议,以利于今后的生产和设备维护。     

轴向加压剪切机理的研究

本文采用弹塑性有限元分析和实验研究相结合的方法,揭示了轴向加压剪切时塑性变形的发生和发展过程以及应力应变分布规律,论证了轴向压力、间隙、剪切(?)相对长度等工艺参数对剪切过程和剪切质量的影响.     

打捆机捆丝剪切刀的有限元分析

随着科技的发展，打捆包装机械在工业当中应用的越来越多，所研究的是针对线材、管材以及棒材进行打捆的这类包装机械（简称打捆机）的剪切刀。阐述了剪切刀在剪切过程中的受力情况以及对其进行有限元分析，为设计打捆机的剪切刀提供了理论依据。     

钢坯剪断机剪切频度控制系统的研究

钢坯剪断机的过载损坏是常见的机床故障,该文通过研究钢坯剪断机的工作原理,分析机床过载损坏的原因.研究表明,机床的剪切频度过高,即机床两次剪切的时间间隔太小是造成机床过载损坏的主要原因.在理论分析的基础上,推导出机床剪切频度的合理值,并采用单片机设计制造机床工作状态检测和监控系统,以避免机床出现过载损坏.     

车削ZL109铝合金PCD刀具的 几何参数优化仿真

ZL109铝合金对刀具的磨损严重,难以获得较好的加工精度.而刀具几何参数对切削力、切削温度、表面加工质量和刀具耐用度都有重要的影响,对刀具几何参数进行优化具有重要意义.利用材料试验机和SHPB装置对ZL109进行准静态和动态冲击压缩实验,确定ZL109铝合金的本构模型参数.采用单因素试验法,模拟刀具的前角、后角和刀尖圆弧半径对切削力和刀尖温度影响.结果表明:刀尖圆弧半径对X和Y方向切削力的影响最大,前角对Z方向切削力的影响最大,而后角对刀尖温度的影响最大.通过正交试验法和极差分析,当刀具几何参数选择为前角γ0=0°,后角α0=7°,刀尖圆弧半径r=0.4 mm时,PCD车刀切削ZL109铝合金时刀具的切削性能最优.     

基于贝叶斯优化与CBAM-ResNet的乏燃料剪切机故障诊断方法

乏燃料剪切机是动力堆乏燃料后处理首端的重要设备，状态监测与故障诊断对于保证乏燃料剪切机的安全运行、避免重大事故、减少其维修时间和费用有着重要的作用。针对目前我国针对乏燃料剪切机的故障诊断研究少、数据获取难度大、故障诊断的准确率低等问题，构建基于贝叶斯优化与卷积块注意力模块CBAM的残差神经网络模型。首先在利用双声道差分法对噪声降噪，将其转化为梅尔频谱图并进行数据增强；其次引入CBAM对残差网络进行改进，提高网络的深层次特征提取能力，并利用贝叶斯优化算法训练优化器等超参数，得到最优超参数后重新训练网络模型。最后，通过实验结果显示所构建模型的诊断准确率为93.67%，对比其他方法有显著的提高。     

气泡粘性对上升运动特性影响的FTM模拟

为了研究气泡粘性对其上升过程的速度、形态以及阻力系数的影响,基于FTM(Front- Tracking Method)模拟了气泡在粘性流体中的运动,通过改变气泡粘性来改变气液粘度比,研究了气泡内的速度分布以及气泡周围粘性剪切应力的分布和变化特点。研究表明：气液粘度比较小时,流场中的粘性耗散很强,气泡的粘度主要影响其平衡速度和形态,气液粘度比较大时,粘性耗散减弱,其平衡速度和形态基本无变化,气泡粘性主要影响气泡内的速度分布;气泡上升过程中的阻力系数随粘度比增大而减小,粘性剪切应力则呈现相反的变化趋势。气泡上升过程中,周围的粘性剪切应力关于中心轴线对称分布,出现最大粘性切应力的区域由气泡两侧逐渐向气泡底部边缘过渡;气泡尾部边缘的形变引起气泡尾部的表面张力不平衡,使得气泡的形态发生改变。