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。     

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。     

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.     

中低能中子诱发238U裂变的碎片质量分布

乏燃料中238U含量最多(高达95％),研究中子诱发238U裂变产物的分布特性对乏燃料的循环后处理具有非常重要的意义.本文基于微观和唯象方法的裂变势模型理论,研究入射能量从0.9 MeV-60.0 MeV能区的中子诱发238U裂变反应的发射中子前碎片质量分布,结果表明:在中能区,理论计算结果能很好地重现实验数据,甚至比国际著名的TALYS理论计算的结果要好；在低能区,理论计算结果也较为合理,并分析了与实验数据有所偏差的原因.     

10 MW高温气冷堆乏燃料元件的贮存及其安全分析

10MW高温气冷堆(HTR-10)在设计寿命内共卸出约9万个乏燃料元件,其放射性裂变产物的活度高达1.0×1016Bq,必须妥善处置.HTR-10乏燃料元件卸在密封和屏蔽的容器中,每个容器可以接受2000个乏燃料元件,这些容器固定在反应堆建筑物的最底层的混凝土井内,在贮存库内休取通风冷却.文中对放射性核素释放,临界安全和辐射屏蔽等方面进行了分析,说明上述贮存方案是安全的.     

福岛核事故后的海洋放射性排放和监测研究进展

 海洋放射性监测是保障海洋核环境安全的重要支撑。回顾了日本福岛核事故对海洋的放射性排放特点、监测内容和监测结果,介绍了国内外海洋放射性监测工作,总结分析了海洋放射性监测项目、监测布点、监测方法、监测设备、监测数据指导核应急响应等方面的进展,为我国海洋放射性监测提供参考。     

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。     

核电厂设备可靠性参数计算系统的研究

设备可靠性参数是进行核电厂一级概率安全分析的输入数据.为了快速、准确的为电厂概率安全分析提供基础数据,满足概率安全分析发展的需要,文章介绍了一种基于组件的核电厂设备可靠性参数计算系统的设计及其技术特点,同时强调了核电厂建立设备可靠性数据仓库的必要性.     

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.     

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.     

球床高温气冷堆闭式循环特性

从提高天然铀利用率和改进废物管理方面考虑,研究球床高温气冷堆乏燃料中铀钚的再利用和不同闭式燃料循环的特性。在250MW热功率球床模块式高温气冷堆示范电站铀钚循环的乏燃料中提取铀和钚为核燃料,设计了PuO2和混合氧化物(MOX)燃料元件,将新设计的燃料元件重新装入与示范电站有同样结构和尺寸的堆芯,分别形成纯钚燃料循环和MOX燃料循环。还研究了基于轻水堆级钚的燃料循环。采用了高温气冷堆物理设计程序VSOP,研究了高温气冷堆不同闭式循环的燃料利用和超铀元素焚烧特性。不同闭式循环钚消耗率分别为50%、46%和71%,天然铀的电利用率分别提高了6%、8%和20%。结果表明:高温气冷堆闭式燃料循环能有效焚烧钚同位素,适度提高天然铀的利用率。     

我国核电发展与核燃料循环情景研究

我国确定了“积极推进核电建设”的方针,到2020年核电装机将达到40GWe。之后,为了满足持续增长的国家能源需求,核电规模还将扩大。为了保障我国核电的可持续发展,必须建设配套的核燃料循环设施。对2035年前压水堆核电站天然铀资源、铀浓缩和燃料制造能力的需求情况、核电站产生的乏燃料量,以及乏燃料中含钚量进行了预测,探讨了乏燃料后处理和分离钚再循环方式对减少我国未来核电的天然铀需求和核废物积累的影响。     

燃油磁化对发动机排放与节能影响的试验研究

汽车尾气中有害气体排放物对环境的污染日益严重,而车辆发动机所用燃油的特性对排放效果有直接影响,燃油磁化作用可以通过改变燃油特性,影响燃烧过程,从而降低发动机有害气体的排放量。文中对装夹于化油器入口处和悬浮于油箱中两种类型的燃油磁化方式与无磁化状况分别进行了对比试验。结果表明：两种磁化方法均使CO减少,悬浮油液的磁化方式对HC的排放效果没有明显影响,燃油经济性随工况的变化而变化;而将磁化器装夹于化油器入口处时,HC排放量和燃油经济性均有一定的改善。磁化对动力性能影响不明显。     

韶山-1型电力机车干扰电流源计算机仿真的研究

电力机车的牵引电流,是一个很强的干扰源,它影响电气化铁道附近通信信号设备的正常工作.信号工作者在制定抗扰对策前必须对此电流源进行大量测试.测试系统庞大,测试复杂,计算量大,而且现场情况复杂,难以测到最严重情况.本文提出一种算法,在计算机上仿真合成电力机车的干扰电流波形及频域参数,可借此减少室外测量次数,并可找出产生高次谐波干扰的根源.     

KBS-3乏燃料包装容器表面中子剂量分布模拟分析

KBS-3乏燃料包装容器用于瑞典乏燃料地质处置,其内衬材料分成I24,I25和I26三类.乏燃料使处置库处于高强度放射场,包装容器表面的中子剂量分析对乏燃料包装容器运输、地质处置库剂量分析和地下水辐照分解有重要意义.采用MCNP程序模拟计算三种不同内村材料(I24,I25和I26)包装容器表面的中子剂量分布,分析计算结...     

固体乏燃料表面的卢瑟福背散射模拟研究

为了研究固体乏燃料表面核素的种类、含量以及厚度对卢瑟福背散射能谱的影响,通过SIMNRA软件模拟背散射能谱,研究了I、Pm、U等典型核素及核素含量、靶材厚度对背散射能谱的影响.结果表明,不同核素对应不同的能量峰,核素的元素质量数越大,背散射能量越大;核素含量越高,相应的能谱高度(峰面积)越大.此外,能谱的半高宽度与靶材的厚度存在线性关系,能谱的半高宽度正比于靶材的厚度越厚.