强γ环境水下乏燃料操作临界安全监督优化设计研究

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作者 踪训成 李卫敏 +2 位作者 李翔 舒文 吴明昌 《核科学与工程》 北大核心 2025年第3期564-570,共7页

基于目前乏燃料临界安全监督的现状及存在的问题,提出了若干优化改进建议,采用涂硼计数管代替传统BF_(3)计数管,克服乏燃料强γ射线的干扰,获得更加有效真实的中子计数率;提出建立远程数字化临界监测系统的必要性,系统中设置中子倍增时... 基于目前乏燃料临界安全监督的现状及存在的问题,提出了若干优化改进建议,采用涂硼计数管代替传统BF_(3)计数管,克服乏燃料强γ射线的干扰,获得更加有效真实的中子计数率;提出建立远程数字化临界监测系统的必要性,系统中设置中子倍增时间阈值、中子计数率阈值作为事故前警告报警参数,提醒操作人员注意临界趋势,判断当前的临界安全状况,必要时采取临界控制措施;系统中增加γ剂量临界报警设备,一旦发生临界事故,触发事故性报警,紧急撤离疏散操作人员并进入应急响应状态,减少人员辐射受照。通过设计合理的多样性报警逻辑减少误报警概率,通过优化设计实现乏燃料临界监督科学规范、报警响应快、判断可靠的目标。 展开更多

关键词 乏燃料 临界监督 量化参数 报警

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核电厂机器人耐辐照技术研究进展及分析

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作者 田敏轩 陈青 +3 位作者 周寒 徐建军 刘晓东 鄢家鑫 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第6期899-909,共11页

针对核电厂环境中机器人硬件受到辐照易损伤失效的问题,首先对国内外核电厂机器人研究与应用现状进行归纳,识别出辐照敏感的机器人关键部件,并对其辐照损伤原理进行分析。在此基础上进一步梳理了近年来机器人在元器件、结构、算法、系... 针对核电厂环境中机器人硬件受到辐照易损伤失效的问题,首先对国内外核电厂机器人研究与应用现状进行归纳,识别出辐照敏感的机器人关键部件,并对其辐照损伤原理进行分析。在此基础上进一步梳理了近年来机器人在元器件、结构、算法、系统四个层级上所采用的耐辐照加固技术。本文提供了多层级的机器人耐辐照技术指导,并指出未来耐辐照技术将以体积小型化、设计模块化、材料创新与研发为发展趋势,为核电厂机器人的开发提供坚实的硬件基础,进一步保障核电的安全、经济运行,促进核电行业智能化快速发展。 展开更多

关键词 核电厂 机器人 耐辐照

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ODS钢焊接技术研究进展与展望

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作者 郑勇 魏连峰 +4 位作者 杨灿湘 邱绍宇 李华鑫 王军健 杨建国 《焊接学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期117-128,共12页

氧化物弥散强化钢(oxide dispersion strengthened steel,ODS钢)因优异的高温力学性能、抗辐照性能和抗热蠕变性能等,被认为是最有潜力的下一代核反应堆包壳候选材料之一,ODS钢的优异性能主要归因于基体中弥散分布的纳米氧化物颗粒.抑... 氧化物弥散强化钢(oxide dispersion strengthened steel,ODS钢)因优异的高温力学性能、抗辐照性能和抗热蠕变性能等,被认为是最有潜力的下一代核反应堆包壳候选材料之一,ODS钢的优异性能主要归因于基体中弥散分布的纳米氧化物颗粒.抑制及避免焊接过程中纳米氧化物的析出、长大、团聚是选择焊接方法的重要依据,目前核燃料元件用ODS钢结构(大长厚比包壳)及极端服役条件(高温、高压、强辐照)对焊接方法提出了更高的技术指标要求,焊接技术已成为制约ODS钢作为核燃料元件包壳材料的最重要因素.因此,文中详细阐述了不同焊接方法对ODS钢进行焊接时,焊接接头微观结构特别是纳米氧化物颗粒以及力学性能的演变.结果表明,尽管熔焊和钎焊都适用于超长薄壁管件的焊接,但是熔焊容易导致接头处晶粒长大以及纳米氧化物团聚,而钎焊中钎料引入形成的异质界面在中子辐照中会产生开裂,相比之下,压力焊则能获得强度较高的焊接接头,最后还对焊接方法的未来发展方向进行了展望. 展开更多

关键词 氧化物弥散强化钢 优异性能 焊接技术 纳米氧化物 强度

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改进Kurtogram方法及其在轴承早期故障诊断中的应用研究

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作者 者娜 刘诗文 +4 位作者 包渝锋 周涵 杨泰波 汪量子 郑华 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S2期400-409,共10页

核能系统泵、阀等关键设备的驱动电机普遍使用滚动轴承作为关键支撑部件,其健康程度直接影响设备的运行可靠性,进而影响反应堆的安全稳定运行。滚动轴承故障早期信号特征微弱,传统谱峭度图(Kurtogram)方法易受到噪声干扰而导致诊断准确... 核能系统泵、阀等关键设备的驱动电机普遍使用滚动轴承作为关键支撑部件,其健康程度直接影响设备的运行可靠性,进而影响反应堆的安全稳定运行。滚动轴承故障早期信号特征微弱,传统谱峭度图(Kurtogram)方法易受到噪声干扰而导致诊断准确性较差。为此,提出了一种应用于滚动轴承早期故障诊断的改进Kurtogram方法。该方法利用变分模态分解多尺度自适应划分故障信号频带,获得一系列模态分量,通过计算各模态分量的相关峭度并构造改进谱峭度图,提取改进谱峭度图中最大相关峭度对应的模态分量,并对其进行包络分析,从而实现滚动轴承故障早期微弱特征的增强和故障诊断。利用滚动轴承故障试验数据和加速寿命试验数据对方法进行验证,结果表明,本文所提出的方法能够增强故障早期信号的微弱特征,实现故障的有效判别。 展开更多

关键词 滚动轴承 早期故障 谱峭度 变分模态分解 相关峭度

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UO_(2)气泡演化行为的相场模拟研究

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作者 孙丹 任科宇 +4 位作者 李文杰 冯琳娜 卢勇 于泽源 辛勇 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S2期331-339,共9页

针对典型辐照条件对UO_(2)辐照肿胀行为的影响,建立了UO_(2)气泡演化行为相场模型,系统探讨了温度、温度梯度、裂变速率和重溶等因素对气泡形核和长大行为的影响。结果表明:温度显著影响气泡演化过程,低温下气泡形核快但长大速度较慢,... 针对典型辐照条件对UO_(2)辐照肿胀行为的影响,建立了UO_(2)气泡演化行为相场模型,系统探讨了温度、温度梯度、裂变速率和重溶等因素对气泡形核和长大行为的影响。结果表明:温度显著影响气泡演化过程,低温下气泡形核快但长大速度较慢,气泡尺寸比较均匀,高温下裂变气体原子扩散速度加快,气泡长大速度增加,尺寸分布也极其不均匀;温度梯度进一步加剧了气泡的不均匀分布,高温端气泡聚集明显,气泡沿温度梯度方向迁移并拉伸为椭圆形;裂变速率越大,基体中裂变气体原子的过饱和度越高,气泡的生长越快,孔隙率和气泡平均半径随着裂变速率增大而增大;气泡重溶减缓了孔隙率和气泡平均尺寸增长速度。本文结果可为深入理解UO_(2)在辐照条件下的气泡演化机制提供理论支持,也为优化核燃料材料的性能和设计提供参考依据。 展开更多

关键词 UO-2 辐照肿胀 气泡演化 相场

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采用脉冲激振法研究Zr-4锆合金弹性模量

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作者 陈波全 王美玲 +2 位作者 陈雨航 王朋飞 吕俊男 《计量学报》 北大核心 2025年第4期607-613,共7页

采用脉冲激振法研究了国产Zr-4合金板材、管坯、管材和棒材的杨氏模量和剪切模量。在压水堆包壳服役温度范围内,不同型材及典型取样方向下Zr-4合金杨氏模量和剪切模量分别相差不超过10%。室温至400℃之间,不同型材杨氏模量差值在3.1~3.9... 采用脉冲激振法研究了国产Zr-4合金板材、管坯、管材和棒材的杨氏模量和剪切模量。在压水堆包壳服役温度范围内,不同型材及典型取样方向下Zr-4合金杨氏模量和剪切模量分别相差不超过10%。室温至400℃之间,不同型材杨氏模量差值在3.1~3.9 GPa范围内,相差约4%~5%;剪切模量差值在1.0~2.3 GPa范围内,相差约3%~9%。棒材等效泊松比随温度增加无显著变化;板材等效泊松比随温度增加而明显增加;管坯等效泊松比随温度增加略微降低,但变化较小。 展开更多

关键词 热物性计量 弹性模量 动态法 脉冲激振法 锆合金

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基于POD-ANN的气冷堆多物理场耦合预测研究

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作者 曹忠彬 马誉高 +2 位作者 邱志方 黄善仿 魏宗岚 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第7期1427-1436,共10页

由于堆芯中存在不同物理场的相互作用,气冷堆在安全设计方面存在一定挑战,因此有必要构建气冷堆核、热、力等多物理场之间的耦合。但常规的堆芯多物理场耦合计算数据交换和网格映射效率低,且计算资源消耗量大,人工神经网络作为具有强大... 由于堆芯中存在不同物理场的相互作用,气冷堆在安全设计方面存在一定挑战,因此有必要构建气冷堆核、热、力等多物理场之间的耦合。但常规的堆芯多物理场耦合计算数据交换和网格映射效率低,且计算资源消耗量大,人工神经网络作为具有强大非线性拟合能力的方法,与模型降阶方法相结合可以实现多物理场耦合结果的快速获取。本研究针对小型气冷堆进行建模和耦合计算,并分析其堆芯核热力耦合特性,提出基于本征正交分解和人工神经网络(POD-ANN)的堆芯核热力耦合代理模型,以耦合计算结果作为数据基础,经降维和神经网络训练后,实现了核热力耦合结果的预测。结果表明,与应力场、位移场相比,温度场代理模型的预测效果更好。堆芯燃料温度、应力和位移的平均误差分别为1.75 K、1.47 MPa和0.026 mm,平均相对误差均小于3%,可见堆芯代理模型预测值与实际堆芯耦合计算结果符合较好。表明POD-ANN方法具有一定的有效性和可行性,为气冷堆瞬态分析中应用多物理场耦合提供了新的思路和方向。 展开更多

关键词 气冷堆 本征正交分解 人工神经网络 多物理场耦合

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煤热解及煤焦气化和煤焦低温氧化过程的原位拉曼光谱研究

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作者 余俊钦 张铭露 +5 位作者 胡靖涵 王钦超 卿海杰 韩啸 丁路 于广锁 《煤炭转化》 北大核心 2025年第3期81-91,共11页

固体结构表征是揭示煤热化学转化反应机理的重要手段,目前对煤热化学转化过程中固体结构的原位表征研究较为缺乏。采用原位拉曼光谱仪研究了单颗粒煤热解、煤焦气化和煤焦低温氧化过程中碳结构的演变特性。结果表明:在煤热解过程中,煤... 固体结构表征是揭示煤热化学转化反应机理的重要手段,目前对煤热化学转化过程中固体结构的原位表征研究较为缺乏。采用原位拉曼光谱仪研究了单颗粒煤热解、煤焦气化和煤焦低温氧化过程中碳结构的演变特性。结果表明:在煤热解过程中,煤大分子结构经历裂解和芳环融合两个阶段,裂解阶段大量侧链基团断裂,芳环融合阶段分子尺寸增大。在煤焦气化过程中,煤焦的面积收缩率随粒度增大而减小,煤焦气化导致碳结构的石墨化演变,且石墨化演变随粒度增大而延迟。在煤焦低温氧化过程中,反应前中期(碳转化率X<60%)含氧结构的形成导致煤焦的碳结构有序度降低,随非晶碳结构的消耗,碳基体的碳微晶结构逐渐趋于有序,在反应后期未反应碳形成高度有序的类石墨结构。 展开更多

关键词 煤气化 热解 低温氧化 原位拉曼光谱 碳结构

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基于细粒度分类的一体化地下排水管道缺陷检测算法研究

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作者 李旭东 杨瞻远 周雪 《电子科技大学学报》 北大核心 2025年第5期676-689,共14页

随着智慧城市的不断建设,缺陷检测在地下排水管道中扮演的角色愈发重要。然而,当前的通用目标检测方法主要面向差异较大目标的识别场景,不能很好地解决地下排水管道缺陷检测场景下存在的缺陷类别间易混淆、缺陷等级差异小的问题。基于此... 随着智慧城市的不断建设,缺陷检测在地下排水管道中扮演的角色愈发重要。然而,当前的通用目标检测方法主要面向差异较大目标的识别场景,不能很好地解决地下排水管道缺陷检测场景下存在的缺陷类别间易混淆、缺陷等级差异小的问题。基于此,该文首先探究通用检测方法在管道缺陷检测任务中存在局限性的原因,从增强模型的细粒度分类性能入手,提出了多尺度细粒度增强方法下的一体化联合学习算法,旨在同时提高模型的缺陷分类和缺陷分级性能。在两个自建数据集Sewer-Complete和Sewer-Part上进行大量实验,验证了该方法的有效性和泛化性,与多个现有检测方法进行对比实验和可视化分析验证了该方法的先进性。 展开更多

关键词 细粒度分类 特征交互 多任务学习 地下排水管道缺陷检测

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反应堆水化学对锆合金耐腐蚀性能影响研究现状

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作者 陈天旭 廖京京 邱绍宇 《材料导报》 北大核心 2025年第15期213-219,共7页

锆合金由于其良好的综合性能在压水反应堆燃料包壳领域得到广泛应用,在反应堆运行过程中,高温水腐蚀是导致锆合金包壳失效并决定燃料服役寿命的主要原因。一回路水环境作为锆合金包壳的服役环境,需要起到传递热能、抑制腐蚀产物沉积等作... 锆合金由于其良好的综合性能在压水反应堆燃料包壳领域得到广泛应用,在反应堆运行过程中,高温水腐蚀是导致锆合金包壳失效并决定燃料服役寿命的主要原因。一回路水环境作为锆合金包壳的服役环境,需要起到传递热能、抑制腐蚀产物沉积等作用,水化学的优化是提高反应堆经济性与安全性的重要措施之一。锆合金的耐腐蚀性能受到水化学环境显著影响,本文综述了几种水化学参数对锆合金耐腐蚀性能的影响研究进展,探讨了不同水化学参数对锆合金腐蚀的影响机理,为反应堆水化学改善以及锆合金腐蚀行为研究提供参考,并对未来反应堆水化学以及锆合金材料的研究方向作出展望。 展开更多

关键词 锆合金 水化学 腐蚀

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基于PINN-HEM混合框架的SCO_(2)临界流模型研究

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作者 王心雨 王思远 +6 位作者 杨峻 陈骊琏 吕俊宏 章昡 康晏杰 袁园 周源 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S2期253-260,共8页

超临界二氧化碳(SCO_(2))反应堆系统的临界流量高精度预测是失压事故安全分析的关键,但现有实验数据有限且集中于低温低压区,缺乏高精度宽参数范围预测的SCO_(2)临界流模型。理论计算模型和纯数据驱动模型存在着计算效率和泛化性的失衡... 超临界二氧化碳(SCO_(2))反应堆系统的临界流量高精度预测是失压事故安全分析的关键,但现有实验数据有限且集中于低温低压区,缺乏高精度宽参数范围预测的SCO_(2)临界流模型。理论计算模型和纯数据驱动模型存在着计算效率和泛化性的失衡,而物理信息神经网络(PINN)因将包含物理规律的方程引入到深度神经网络的构造中,提升了模型的可解释性和泛化性。因此本研究基于PINN算法,将均相平衡模型(HEM)的守恒方程嵌入损失函数以构造PINN-HEM框架,通过扩展的高温高压试验数据集(130~500℃、压力12~15 MPa),利用超参数优化后的数据驱动模型初始化PINN-HEM网络参数来加速训练收敛速度等方法,建立了宽参数范围、高精度的PINN-HEM SCO_(2)临界流模型。结果表明,考虑不同数据集特性,PINNHEM对比经验公式下PINN-EF模型,平均相对误差降低了62.65%,输入特征的贡献度更符合物理规律。 展开更多

关键词 物理信息神经网络 均相平衡模型 超临界二氧化碳 临界流量

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“玲龙一号”小堆堆芯与安全设计

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作者 宋丹戎 曾畅 +4 位作者 秦冬 党高健 张斌 鲜麟 向宏志 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期973-979,共7页

“玲龙一号”(ACP100)作为一款多用途小型模块化反应堆,是我国核电技术自主研发的标志性成果。“玲龙一号”在研发过程、堆芯和安全设计中的关键技术,主要涵盖堆芯核设计、热工水力设计、安全设计理念、固有安全设计、事故应对策略等,... “玲龙一号”(ACP100)作为一款多用途小型模块化反应堆,是我国核电技术自主研发的标志性成果。“玲龙一号”在研发过程、堆芯和安全设计中的关键技术,主要涵盖堆芯核设计、热工水力设计、安全设计理念、固有安全设计、事故应对策略等,通过引入“全非能动”的安全设计理念,同时融合确定论与概率论的分析方法,大幅提升了“玲龙一号”的安全性,全面满足并超越了三代核电安全标准。 展开更多

关键词 “玲龙一号” 小型模块化反应堆 堆芯设计 安全设计

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核电厂硼表快速标定方法研究

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作者 踪训成 舒文 +1 位作者 付国恩 王璨辉 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2024年第6期979-983,共5页

为缩短硼表标定试验时间,提高硼表的在线可用效率,减少标定操作人员受照剂量,探讨了一种快速标定方法,依据硼表测量量程和理论计算分析,选取四个标定点,通过标定试验获取四组标定数据(n,P),分组组合建立三元一次方程组,计算获取标定系... 为缩短硼表标定试验时间,提高硼表的在线可用效率,减少标定操作人员受照剂量,探讨了一种快速标定方法,依据硼表测量量程和理论计算分析,选取四个标定点,通过标定试验获取四组标定数据(n,P),分组组合建立三元一次方程组,计算获取标定系数。采用该快速标定方法,在核电厂硼表标定测试期间进行了推算研究,在不同硼表设备上进行了实验验证,获取的试验数据满足硼表测量的误差要求。快速标定时间约需5 h,相较目前常规标定时间,可省时65%以上,即使硼表监测运行期间发生故障不可用,经快速标定后,硼表亦可投入正常监测运行,提高了核电厂一回路硼浓度实时在线监测效率,降低了核电厂因硼浓度意外稀释引入正反应性事故的概率,一定程度上保障了核电厂运行安全和硼表标定操作人员受照剂量安全。 展开更多

关键词 硼表 快速标定 硼浓度

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KYLIN V2.0程序图形处理器加速方法及LCT临界实验验证

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作者 赵晨 张斌 +4 位作者 黄世恩 陈长 卢宗健 柴晓明 李庆 《哈尔滨工程大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期2364-2368,2399,共6页

为了进一步提高组件程序KYLIN V2.0的计算速度,本文开展了图形处理器加速方法研究,分析了硬件架构。将特征线输运计算中的大量简单重复计算从中央处理器转移至图形处理器,建立了异构系统特征线扫描算法,并利用异构通信机制,对于组件基... 为了进一步提高组件程序KYLIN V2.0的计算速度,本文开展了图形处理器加速方法研究,分析了硬件架构。将特征线输运计算中的大量简单重复计算从中央处理器转移至图形处理器,建立了异构系统特征线扫描算法,并利用异构通信机制,对于组件基准题加速比最高可达到50倍。同时,为了进一步完善KYLIN V2.0程序验证确认矩阵,本文采用LCT临界实验装置开展了验证确认研究,验证算例包括了LCT003系列、LCT011系列共14个临界实验装置,最大特征值偏差8.05×10-3,与同类型程序具有相近的计算精度。本文研究验证了图形处理器具有良好的加速效果,实现了KYLIN V2.0程序的大幅加速,同时进一步补充了程序验证矩阵,支持了程序的工程应用。 展开更多

关键词 图形处理器 图形处理器加速方法 特征线方法 验证与确认 临界实验装置 LCT KYLIN V2.0 TORCH

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失水事故下锆合金包壳塑性变形及失效行为研究进展

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作者 杨育峰 崔怡然 杨忠波 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期308-317,共10页

锆合金是目前轻水堆广泛使用的燃料元件包壳材料,失水事故(LOCA)下燃料包壳的性能是目前国内外科学家广泛关注的重点。随着更高的燃耗要求和国产锆合金的推广,国产锆合金在高燃耗下的LOCA中的塑性变形及失效性能成为当前重点关注的方向... 锆合金是目前轻水堆广泛使用的燃料元件包壳材料,失水事故(LOCA)下燃料包壳的性能是目前国内外科学家广泛关注的重点。随着更高的燃耗要求和国产锆合金的推广,国产锆合金在高燃耗下的LOCA中的塑性变形及失效性能成为当前重点关注的方向之一。本文归纳了近年来国内外对LOCA工况下锆合金塑性变形及失效行为的重要研究成果,总结了锆合金的氧化、氢化、脆化过程,及温度、应力、合金元素、预氧化、预氢化、淬火温度等因素对LOCA工况下锆合金塑性变形及失效的影响,讨论了塑性变形失效的微观机制,提出了后续进一步深入研究的方向。 展开更多

关键词 失水事故 燃料元件包壳 锆合金 塑性变形 二次氢化 氧化 淬火 微观分析

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L-PBF制造GH3536热处理与激光冲击强化复合调控

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作者 刘怡 方学伟 +1 位作者 汤可鑫 黄科 《焊接学报》 北大核心 2025年第1期15-23,共9页

文中针对激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,L-PBF)制造的GH3536样品,采用了不同的后处理工艺,并对其微观组织、力学性能和残余应力进行了分析.结合激光冲击强化技术,开展了构件表面残余应力调控,探究了热处理与激光冲击强化工艺... 文中针对激光粉末床熔融(laser powder bed fusion,L-PBF)制造的GH3536样品,采用了不同的后处理工艺,并对其微观组织、力学性能和残余应力进行了分析.结合激光冲击强化技术,开展了构件表面残余应力调控,探究了热处理与激光冲击强化工艺顺序对残余应力的影响.结果表明,热处理中巨大的冷却应力撕裂了部分孔隙,同时,热处理不能完全消除构件表面约为+90 MPa的残余拉应力.随着冲击次数增加,残余应力的改善效果更显著,冲击两次后构件近表面呈现残余压应力状态,约为−350 MPa.相比在热处理前进行激光冲击强化,在热处理后进行强化更有利于残余拉应力的调控,从而实现性能的综合提升.文中研究结果为GH3536构件的增材制造及后处理工艺提供了新的思路,同时为其在航空航天领域的工程应用奠定基础. 展开更多

关键词 激光粉末床熔融 GH3536 激光冲击强化 热处理 力学性能

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均匀系统超精细群共振自屏计算组合函数变阶迭代深度学习方法

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作者 刘东 陈奇隆 +1 位作者 张乾 于嘉蕾 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第10期2352-2362,共11页

共振自屏计算在反应堆物理分析中发挥着至关重要的作用,传统上超精细群方法是公认的高精度方法,但也存在计算效率不高、几何适应性不强等挑战。当前,深度学习计算方法在求解中子扩散/输运方程等领域已取得了显著成效,这为共振自屏计算... 共振自屏计算在反应堆物理分析中发挥着至关重要的作用,传统上超精细群方法是公认的高精度方法,但也存在计算效率不高、几何适应性不强等挑战。当前,深度学习计算方法在求解中子扩散/输运方程等领域已取得了显著成效,这为共振自屏计算提供了新的技术途径。为此,本文针对均匀系统的超精细群共振自屏计算,提出了“组合函数变阶迭代”(简称组合变阶)深度学习方法:将慢化方程中待求的慢化能谱与总截面相乘形成组合函数;同时,将方程包含的所有积分项分别变换为被积函数对应的原函数,从而将积分形式的慢化方程变换为微分方程;然后,用深度神经网络分别表示组合函数及不同的原函数,并构造各种神经网络函数对应的加权损失函数;针对这些神经网络进行交替迭代深度学习,减小损失函数到极小值,从而实现慢化方程的求解。本文针对多个例题进行了数值验证,得到了慢化能谱的连续能量分.布,并解决了多个核素的共振干涉问题,从而为超精细群共振自屏计算探索了新的技术途径。 展开更多

关键词 共振自屏计算 超精细群 慢化方程 组合函数变阶迭代深度学习 均匀系统

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铅铋环境绕丝燃料棒湍流振动响应分析

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作者 张珂 王远岑 +4 位作者 黄茜 刘建 张毅雄 余晓菲 齐欢欢 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第6期730-741,共12页

液态金属铅铋的密度与黏度均远大于水,在反应堆中引起的燃料组件流致振动及磨损问题不可忽视.该文采用计算流体力学与有限元结构动力分析相结合的流固耦合分析方式,利用空间周期性与时间周期性,提出了绕丝燃料棒湍流振动响应的快速分析... 液态金属铅铋的密度与黏度均远大于水,在反应堆中引起的燃料组件流致振动及磨损问题不可忽视.该文采用计算流体力学与有限元结构动力分析相结合的流固耦合分析方式,利用空间周期性与时间周期性,提出了绕丝燃料棒湍流振动响应的快速分析方法.利用绕丝燃料棒的空间周期结构建立单跨流场模型,基于CFD分析获得了铅铋环境流体激励载荷;利用湍流激励力功率谱密度的频域信息,开发等效时程扩展技术获得了用于振动分析的长时程载荷;考虑绕丝燃料棒间的非线性接触碰撞,建立有限元分析模型开展了振动响应分析.结果表明,轴向流动的液态铅铋会引起绕丝燃料棒的湍流抖振,最大振幅约为3.83μm,满足工程设计要求. 展开更多

关键词 绕丝燃料棒 流致振动 湍流抖振 铅铋环境

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压水堆燃料组件定位格架动刚度估算及误差来源分析

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作者 周鼎 黄聪彩 +5 位作者 李天勇 乔红威 崔艺航 赵相吉 马建中 孙磊 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第3期691-699,共9页

格架动刚度是表征格架动态力学性能、支撑事故工况下燃料组件结构安全分析的重要参数。当前格架动刚度主要通过格架动刚度试验测得撞击力及速度等力学参量估算,但是缺乏对不同估算方法的差异分析和误差来源讨论,导致在工程应用中尚未形... 格架动刚度是表征格架动态力学性能、支撑事故工况下燃料组件结构安全分析的重要参数。当前格架动刚度主要通过格架动刚度试验测得撞击力及速度等力学参量估算,但是缺乏对不同估算方法的差异分析和误差来源讨论,导致在工程应用中尚未形成标准化评估方法。本文以某型格架为研究对象,开展格架动刚度试验,获得格架撞击载荷、撞击小车速度、撞击载荷脉冲周期等关键力学参数,分别采用能量法(包括直接法和迭代法)及周期法估算格架动刚度,分析不同方法的误差来源并讨论格架动刚度误差的传递特性。结果表明:基于小车撞击试验装置时,采用直接法和迭代法估算具有更高的稳定性,最大相对偏差分别达到12%和16%左右;格架动刚度误差将直接传递至内刚度并显著放大内刚度误差,但进一步传递至撞击力误差时回归到5%左右。本文结果可为格架动刚度测试和组件事故工况安全分析的准确性提供参考。 展开更多

关键词 燃料组件 格架 动刚度 误差来源

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基于MOSASAUR程序的快堆少群截面计算方法

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作者 赵晨 王连杰 +2 位作者 娄磊 张斌 张龙龙 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第S2期292-302,共11页

为进一步提高快堆堆芯物理设计计算能力,提高传统快堆少群截面计算方法的适用性,基于快堆堆芯物理计算程序MOSASAUR,开展了少群截面计算方法研究。在原有零维模型、一维模型的基础上,开展了基于子群及特征线方法的二维计算方法研究,制... 为进一步提高快堆堆芯物理设计计算能力,提高传统快堆少群截面计算方法的适用性,基于快堆堆芯物理计算程序MOSASAUR,开展了少群截面计算方法研究。在原有零维模型、一维模型的基础上,开展了基于子群及特征线方法的二维计算方法研究,制作了适用于子群方法的多群数据库,建立了组件精确几何建模能力,采用子群方法进行共振自屏处理,采用基于GPU加速的特征线方法进行输运计算。分别在组件及堆芯两个维度进行验证确认:组件采用3种典型燃料组件和两种复杂燃料组件进行不同少群计算方法的对比验证;堆芯采用MET-1000和MOX-1000基准题进行验证。数值结果显示,采用新研发的二维少群截面计算方法具有良好的计算精度,特别是对于结构复杂的组件问题,具有明显的计算精度优势。本文方法可为堆芯计算提供更加精确的少群计算参数,从而提高快堆堆芯物理设计计算精度。 展开更多

关键词 快堆 少群截面 子群方法 特征线方法 MOSASAUR程序

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