CSP辊底式均热炉钢坯氧化烧损的数值模拟

基于数值模拟方法研究65Mn钢坯在均热过程中氧化层的动态增长过程。根据紧凑式带钢生产(CSP)均热工艺特点,利用等效热阻和等效质量法,以实验均热炉为研究对象,建立三维非稳态钢坯均热过程氧化烧损数学模型,考虑氧化层的增长对传热过程的影响对氧化烧损量进行计算。利用计算流体力学软件FLUENT6.2计算65Mn钢坯均热过程中加热速度、均热温度及空气消耗系数对钢坯氧化烧损量的影响,首先计算符合工艺要求的稳定的初始温度场,然后耦合氧化烧损UDF程序,进行计算分析。研究结果表明:在加热过程中生成的氧化层增大了换热热阻,使钢坯的加热速度减小;钢坯氧化烧损量随加热速度的增大而减小;当达到同一特定的均热温度时,钢坯氧化烧损量随空气消耗系数的增大近似呈线性递增;当空气消耗系数一定时,钢坯氧化烧损量随均热温度的提高而急剧增加;数值计算结果与实验结果变化趋势一致,并在CSP均热温度范围内较吻合。     

机织针织混编复合材料的冲击拉伸性能及有限元模拟

用分离式霍普金森杆(SHTB)装置测试机织针织混编(CWK)复合材料在高应变率下的应力-时间曲线及破坏形态;根据材料结构建立简化模型,即将针织纱力学性能强化到树脂中,形成等效树脂,并计算等效树脂的刚度矩阵;结合等效树脂和机织纱性能,运用有限元分析软件ABAQUS模拟材料冲击拉伸过程,并比较试验与模拟结果.研究结果表明,应力-时间曲线以及破坏形态具有较高的一致性,简化模型能很好地预测混编复合材料的冲击拉伸性能,对设计其他混编复合材料具有一定的应用价值.     

球床堆燃料元件串列提升碰撞过程动力学特征

球床堆采用气力输送方式实现球形燃料元件在堆芯外数十米垂直管路中的提升。通过向管路中先后加入2个燃料元件,可以实现串列提升模式,进而提高燃料元件的输送效率。在提升过程中,燃料元件之间会发生碰撞。研究燃料元件碰撞过程的动力学特征,可以为分析串列提升模式的可行性和可靠性提供重要基础。该文基于计算流体力学研究了提升管路内的流场特征,对燃料元件进行了受力分析,在此基础上建立了燃料元件提升过程的动力学模型,研究了燃料元件的动力学特征。研究结果表明:燃料元件之间的碰撞力不会导致其发生破损;经历几次碰撞后,2个燃料元件会被一起提升,提升过程稳定,提升效率较高。在有机玻璃实验平台上开展实验,实验结果验证了串列提升模式的可行性。研究结果为燃料元件气力输送提供了基础,也为球床堆设计提供了依据。     

结构动内力的精确算法──局部效应及振型迭加法的修正

在使用集中质量法进行地震响应分析时,忽略了连续质量产生的局部效应．本文在文献*的基础上提出了一个计算局部效应的简便而合理的方法。并通过抗震计算实例说明局部效应的影响是不能忽略。     

多片离合器恒定及稳态热流分配系数计算方法

建立了多片离合器有限厚摩擦元件在滑摩过程中热流分配系数的有限元计算模型,揭示了热流分配系数随滑摩时间变化并最终达到稳态值的过程.使用解析法获得了单一材料摩擦元件之间热流分配系数保持恒定的临界厚度比条件,通过摩擦元件的材料热导率等效,提出了稳态热流分配系数的计算方法及其解析解,通过与有限元计算结果对比,验证了该解的正确性.研究结果表明:稳态热流分配系数只与摩擦元件的厚度比和材料的热容量有关,与材料的热导率无关.     

基于有限元计算的全陶瓷微封装燃料芯块等效热导率与微结构设计

为对全陶瓷微封装燃料(FCM)芯块的热导率进行有效研究,利用有限元方法实现球体法预测具有多层包覆结构特征的TRISO颗粒等效热导率;同时,利用跨尺度等效代表性体积单元对FCM芯块的等效热导率进行计算及优化设计.模拟结果表明:利用有限元模拟实现球体法及跨尺度等效方法可以实现对TRISO颗粒及FCM芯块等效热导率的快速准确...     

卧管型多管旋风分离器进气室的惯性分离性能研究

结合颗粒运动方程和一些合理的假设,计算了多管旋风分离器的进气室模型内颗粒运动轨迹,从中总结出进气室内颗粒惯性分离的规律,建立了惯性分离模型.提出惯性分离效率的计算方法.用加粉实验对惯性分离效率进行验证。实测值与计算值较为吻合.     

AP1000乏燃料池临界安全及影响因素初步研究

通过对AP1000乏燃料贮存格架进行临界安全分析计算,将贮存格架贮存的乏燃料假设为新燃料,从计算的角度初步验证了该格架能满足临界安全准则,以及将乏燃料贮存池中的水密度作为临界安全的主要影响因素研究乏燃料贮存的临界安全问题.     

一种含变流器电力元件的短路电流计算方法

从继电保护分析计算的角度,给出了一种含变流器电力元件的短路电流的计算方法。该方法分析了变流器的基本功能与控制策略,对其交流侧故障后的暂态响应过程进行了简化分析,通过定性分析和定量推导,阐述了含变流器电力元件故障响应的变化规律,推导出了变流器交流侧输出电流在故障暂态期间的近似解析表达式。仿真结果表明,短路电流近似表达式具有较高的计算精度,变流器可以等效为一个含有控制、实现交直流之间电能变换的受控元件,其控制策略以及控制参数决定了故障暂态的响应特性。研究成果从理论上揭示了控制特性对变流器故障特征的关键作用,为含变流器电力系统的故障特征分析及其继电保护整定计算奠定了基础。     

周期性多孔材料等效杨氏模量的尺度效应研究

随着航空航天与民用技术对多孔材料应用的广泛需求,对于该种轻质材料的研究达到了空前的高度.该文着重研究了周期性多孔材料等效杨氏模量的有效计算方法,在综合分析现有均匀化方法、G-A（Gibson and Ashby）细观力学方法、拉伸能量法无法反映体胞尺寸效应的基础上,提出了弯曲能量新方法,并对4种方法的预测效果进行了系统的研究,揭示了弯曲能量法的通用性、尺寸效应的预测能力以及与4种方法的内在联系与差异.以拉伸和弯曲两种力学加载模型的有限元数值计算结果以及文献给出的六边形蜂窝实测实验结果为基准,比较分析了4种方法在预测拉伸变形和弯曲挠度的计算精度.结果表明,弯曲能量法能很好地预测不同构型蜂窝单胞的等效杨氏模量及其尺寸效应,并能很好反映不同加载模式下结构变形随多孔材料体胞尺寸的变化规律包括六边形蜂窝的非单调变化趋势,而其他3种方法仅能预测体胞无限小时的极限结果.     

考虑链间耦合的高速并联机器人惯性参数预估方法

高速并联机器人驱动关节等效惯性参数随位形变化且支链间耦合效应明显,高速运行时惯性参数的改变显著影响系统控制品质.以一种新型四自由度高速并联机器人CrossⅣ为例,在分析其动力学模型基础上,首先建立惯性矩阵,并证明其在全工作空间内具有严格对角占优的特性;其次构造对角占优特性指标,并借此提出一种充分考虑各支链间耦合作用的驱动关节等效惯性参数计算方法;然后具体分析了在全工作空间内,对角占优特性指标的分布特点和等效惯性参数随位形的变化规律;最后通过仿真和试验分析发现,该方法能够显著改善系统阶跃响应特性,超调量和调整时间分别减少了30.7%,和44.3%,.所提方法有效计入了关节之间的耦合作用,可为高速并联机器人的电机选型和高精度控制提供正确的系统参数.     

JF122C试验台ASR试验惯量加载方法

为研究ASR台架试验方法,分析了JF122C惯性试验台的试验原理和前轮驱动轿车的驱动过程。提出了在ASR台架试验中利用滚筒的法向载荷调节模拟不同路面状况的方法;应用能量守恒原理提出了ASR台架试验中等效模拟惯量的计算方法。通过实车和JF122C惯性试验台对比试验进行了验证,结果表明:以上方法能够使台架试验较准确的对实际驱动工况进行模拟。研究结论对ASR台架试验具有重要的指导意义。     

使用表面标志点的SMAC方法

在 SMAC(sim plified m arker and cell)方法中引入表面标志点 ,结合了体积示踪和表面示踪这两种自由面示踪方法的优点 ,以便对存在自由面的流动进行数值模拟时能够更加精确地满足自由面压力边界条件。在原始的 SMAC方法中 ,假设自由面恰好经过表面格子的中心 ,且自由面切向与网格方向平行 ;引入表面标志点后 ,可以考虑自由面倾斜以及不通过表面格子中心的情况。通过一个简单的算例的比较 ,显示了在 SMAC方法中引入表面标志点能大大降低计算的误差     

JF122C试验台ASR试验惯量加载方法

为研究ASR台架试验方法,分析了JF122C惯性试验台的试验原理和前轮驱动轿车的驱动过程。提出了在ASR台架试验中利用滚筒的法向载荷调节模拟不同路面状况的方法;应用能量守恒原理提出了ASR台架试验中等效模拟惯量的计算方法。通过实车和JF122C惯性试验台对比试验进行了验证,结果表明:以上方法能够使台架试验较准确的对实际驱动工况进行模拟。研究结论对ASR台架试验具有重要的指导意义。     

减震耗能系统等效线性化方法研究

利用非线性时程分析法研究了震工程学中常用的三种等效线性化方法对非线性减震耗能系统的实用性。对等效线性处理过的模型,采用模型分解反应谱法计算,与非线性时程分析结果相比,虽存在结构层间最大剪力Ｖｍａｘ较符而耗能元件最大变形Ｘｍａｘ较差,或Ｖｍａｘ较差而Ｘｍａｘ却较符的问题,但从Ｖｍａｘ和Ｘｍａｘ两方面看,均存在一定的可比性。分析认为,对非线性减震耗能系统等效线性化处理后,再采用振型分解反应谱方法计算,     

基于子网格材质平均的高阶FDTD(2,4)方法

文章提出了一种基于子网格材质平均的高阶FDTD(2,4)方法,通过对原网格内外环路所围区域进行二次剖分,分别得到内外环路的平均电磁参数;再通过加权平均得到等效电参数,避免了积分运算,简化了建模过程.FDTD(2,4)运算仍在原网格上进行,所以没有增加计算量.该方法用于求解三维介质球散射,数值结果表明,在相同计算量的条件下,该方法具有更高的精度.     

大跨度拱桥的等效风荷载

基于一些大跨度拱桥的工程实例,采用分段评估方法研究了典型拱肋的静力风荷载,采用惯性荷载法分析了抖振和涡振的等效静力风荷载,并对拱肋和主梁分别进行了总风荷载的综合评估.结果表明:分段评估方法用于计算拱肋的静力风荷载是合理实用的;提出的雷诺数效应修正公式有助于预测包含圆截面构件拱肋的原型拱桥的静力风荷载;采取不同的等效风荷载组合形式分析和评估了大跨度拱桥不同构件的风荷载效应.     

多片离合器对偶钢片平均温度场等效计算模型

针对多片离合器滑摩过程,研究了摩擦元件不同接触比对钢片温度场的影响。建立了有限厚钢片在移动热流输入作用下的温度场模型。采用有限元方法求解,得到钢片温度场及平均温度变化过程。提出一个等效全接触模型,用于计算钢片的平均温度,得到了厚度方向上温度场的解析解。结合有限元方法和等效全接触模型,研究了钢片厚度和相对滑摩转速对平均温度的影响。结果表明:等效全接触模型能够很好地计算不同接触比条件下的钢片平均温度;当钢片厚度较小时,平均温度会急剧升高;而当钢片厚度较大时,厚度变化对平均温度的影响很小;钢片平均温度随滑摩转速升高而线性升高。     

内冷水系统缓冲罐(膨胀罐)液位下降原因分析

换流阀是换流站的核心元件,目前在运换流站中换流阀额定电流最高已达4500A,正常运行时,大电流产生高热量,导致晶闸管温度急剧上升,为防止晶闸管被烧毁,因此换流站配置有阀冷却系统对晶闸管进行冷却。阀内冷系统是一个密闭的循环系统,它通过冷却介质的流动带走换流阀产生的热量。水冷系统出现缓冲罐(膨胀罐)液位下降将会影响换流阀的正常工作,甚至导致换流阀的强迫停运,从而使电能无法及时送出。缓冲罐(膨胀罐)液位下降时快速判明原因,及时有效地排除故障,能够保证水冷系统的正常稳定运行,防止晶闸管被烧毁。     

MCNP/4B在MOX燃料临界计算中的应用

说明MOX燃料元件在核燃料循环过程中的意义及采用的计算方法．介绍了计算所用的实验资料，在此基础上，采用蒙特卡罗计算程序MCNP／4B计算了MOX燃料实验堆的有效增殖系数，在计算结果的基础上评价了MCNP／4B在MOX燃料实验堆计算中的有效性．同时在计算过程中引入一种建立输入卡的技巧．最后，讨论数据库对计算结果的影响，并分析了计算结果和实验值之间的误差来源．