基于水平集方法与FreeFEM的弹性结构拓扑优化

通过水平集方法隐含描述材料域几何边界,研究了快速的弹性结构拓扑优化算法。利用FreeFEM实现了拓扑优化过程中的弹性结构有限元分析,该过程采用了三角网格模型,然后利用接口函数输出求解水平集方程所需差分节点的位移。MATLAB软件利用获得的结构位移,构造驱动材料边界运动的速度场,通过循环迭代实现弹性结构的拓扑优化。数值算例结果表明,该方法能够提高基于隐式描述的拓扑优化的计算效率和计算精度。

控制棒驱动机构传热机理与隔热套性能研究

控制棒驱动机构(CRDM)依靠强制冷却措施维持工作温度。本文针对CRDM复杂的轴向传热机理,基于冷热侧流动的假设建立热虹吸自然对流分析模型,计算得到轴向温度分布及隔热套内径与热虹吸传热量之间的关系曲线;同时进行验证试验,测量不同情况下CRDM内外轴向温度分布和总散热量。通过分析和试验对比证明:基于假设的分析模型能模拟实际情况,热虹吸传质传热是CRDM轴向传热的主要途径,设置隔热套能有效抑制热虹吸、减少散热量。

控制棒驱动机构抗震试验验收准则研究

对控制棒驱动机构在地震工况下的落棒性能要求,国内未形成清楚的认识,而AP1000控制棒驱动机构抗震试验需要给出相应的验收准则。本文对国内相关法规和AP1000控制棒驱动机构执行安全功能的具体要求进行了研究,结合国内外已开展的同类试验的结果分析,提出AP1000控制棒驱动机构抗震试验的验收准则应与AP1000安全分析报告中对控制棒驱动机构的安全功能要求一致。室温无流量下控制棒驱动机构抗震试验的验收准则应为地震前与后的落棒时间不超过安全分析报告中确定的限值。

螺旋刀具轨迹规划的水平集方法

提出了一种新的螺旋线刀具轨迹生成方法。运用水平集边界推进技术,以型腔边界作为初始零水平集,通过求解水平集方程得到一系列等距线;同时运用曲率流技术平滑等距线的高曲率交点,避免高速加工过程中的刀具损伤。最后,使用相邻等距线的对角线来生成螺旋线刀具轨迹。该方法能够生成连续平滑的加工轨迹,适用于平面型腔的高速切削加工。

控制棒驱动机构电磁结构优化分析

控制棒驱动机构是控制反应堆反应性的关键设备,作为一个电磁驱动的机电装置,它的动作完成都受3个电磁线圈所激发的电磁场来控制。文中分析了目前控制棒驱动机构电磁结构设计方面有待提高之处,并通过采用电磁场有限元分析软件Magnet对整台驱动机构的电磁场进行数值仿真,对静态下CRDM线圈通电的电磁特性进行分析研究,提出相应的结构优化方案,并进行了优化前后的性能对比。

核电站控制棒驱动机构隔磁片应力分析

考虑到磁极对隔磁片的弹性支撑,根据弹性力学板壳理论建立了隔磁片在衔铁冲击载荷作用下的基于弹性基础的薄壁圆盘轴对称弯曲的应力分析模型,利用幂级数和传递矩阵技术给出了相应的解析解,并将理论分析结果与有限元数值计算结果进行了比较.结果表明:理论分析结果与有限元数值计算结果完全吻合;在隔磁片磁极接触侧出现与冲击疲劳相关的弯曲拉应力;以径向拉应力为主体的最大疲劳等效应力发生在距离内径1/3的隔磁片径向宽度处,它是导致隔磁片经历一定次数步跃运动的衔铁冲击载荷作用后出现疲劳破损的主要原因.

控制棒驱动机构隔磁片失效机理研究及设计优化

压水反应堆采用完全机械补偿的负荷跟踪模式,对控制棒驱动机构寿命提出了更高要求。针对控制棒驱动机构寿命试验中的隔磁片破损事件,介绍了破损隔磁片的检测情况,并对隔磁片失效机理进行了分析。结果显示,隔磁片失效是一个冲击、疲劳、腐蚀综合作用的失效过程。同时提出了隔磁片结构的设计优化方案,样机寿命试验结果证明,该设计优化方案能够有效延长隔磁片疲劳寿命,提高机构可靠性。

无人机在核电厂智能运维中的应用探讨

无人机在工业领域已得到广泛应用,但在中国核电行业应用并不多见。系统性地分析了无人机与核电厂运维相关的技术参数、有效载荷、控制系统等技术特征,对SSC目视检查、蒸汽泄漏检查、辐照剂量测量等无人机潜在应用场景进行了深入探讨,并全面概述了核电厂智能运维中无人机应用开发的技术指南,涵盖了监管要求、电厂重点关注事项及项目实施技术路线等内容,为国内核电厂应用无人机技术来提高运维效率和质量提供了参考。