均匀照明反射面设计中的系数计算

很多照明场合都需要均匀照明,为了达到均匀照明的要求,在光源附近增加一个反射面,使反射光与直接照射光叠加在一起达到均匀照明的效果。根据光源的发光特性,建立起关于反射面空间坐标的微分方程,并求解了反射面的曲面方程。给出了部分系数的表达式。利用这些系数,针对LED光源设计了反射面,光线追迹表明,该结果是正确的,方法是可行的。本文解决了均匀照明中反射面设计的系数计算问题,文中的结果可用于各种灯具设计。

α-Fe氦缺陷及弹性模量的第一性原理研究

基于密度泛函理论,针对聚变堆结构钢中子辐照后氦效应进行第一性原理模拟研究.通过计算α-Fe中He缺陷形成能,来分析不同类型He缺陷相对稳定性及磁性的影响,并针对相对稳定的替位He缺陷,计算氦缺陷对α-Fe弹性模量的影响.结果表明:磁性对替位氦缺陷影响较小,结合态密度数据可知,替位氦可能引起晶格常数增大和体模量降低,且氦相对浓度减小可能会引起对弹性模量降低影响的弱化.

船用堆燃料棒包壳疲劳寿命分析

船用堆瞬态变工况下燃料棒包壳温度和冷却剂压力波动较大,引起包壳的疲劳损伤,因此包壳疲劳寿命分析至关重要。本文利用ANSYS软件模拟船用堆瞬态变工况下燃料棒的热机械行为,结合锆包壳疲劳寿命设计曲线,考察包壳温度、冷却剂压力、燃料棒内压以及辐照对船用堆燃料棒包壳疲劳寿命的影响。计算结果表明,瞬态变工况使得包壳疲劳寿命有很大降低;包壳温度变化与冷却剂压力变化相比,前者对包壳疲劳寿命的影响小;辐照会降低包壳疲劳寿命。在不影响核动力船舶机动性的前提下,可采取一些必要的措施来降低包壳的疲劳损伤。

Bcc Fe晶界模型简化方法的第一性原理研究

基于密度泛函理论,计算了bcc Fe中Σ5(310)晶界平面位置处He_nV(n≤2)团簇的性质,同时以此数据结果为判断标准,分析了两种简化晶界模型的优劣,这两种简化晶界模型分别是自由表面晶界模型和重构的双晶界模型.选取三种不同取向的He_2V团簇,分别从结构、能量、计算资源消耗等多种角度进行对比,分析了所建模型的合理性与可行性.结果表明,两种简化模型都能够显著提高计算效率,但是自由表面晶界模型与初始完整晶界模型的计算结果更加吻合.同种简化方法及思路亦可应用于诸如非对称晶界的更复杂的晶界结构.

基于深度卷积神经网络的α-Fe晶界能预测

本文提出了一种预测晶界能以研究α-Fe晶界性质的深度学习方法.在分子动力学生成的α-Fe对称倾斜晶界的基础上,通过中心对称参数和原子密度信息构造出晶界特征—积累中心对称参数,提出了数据增强和按倾斜角分层抽样的方法,建立了预测晶界能的卷积神经网络模型.测试集结果表明,预测晶界能的平均相对误差小于1.75%,平均每个晶界的预测用时在0.002 s以内.该方法在一定范围内具有较高的准确性和鲁棒性,提供了研究晶界的微观结构特征与宏观性能之间关联的途径.

CFETR第一壁候选材料奥氏体钢的辐照后蠕变寿命分析

为了研究奥氏体钢作为中国聚变工程实验堆第一壁候选结构材料时的蠕变寿命,利用有限元方法和Larson-Miller蠕变寿命外推模型,结合奥氏体钢的辐照后蠕变断裂实验数据,探讨了热流密度、壁厚和冷却剂入口温度等参数对蠕变寿命的影响,分析比较了AISI316、冷加工AISI316及含Ti冷加工15-15Ti的辐照后蠕变性能。结果表明:奥氏体钢的辐照后蠕变寿命随热流密度、壁厚和冷却剂入口温度的增大而减小;冷加工处理并没有提升奥氏体钢的辐照后蠕变寿命,而含Ti冷加工15-15Ti具有较优异的辐照后蠕变性能。

α-Fe中氦泡阻碍位错移动硬化的分子动力学研究

基于周期性位错阵列模型,利用分子动力学方法,研究了α-Fe中1/2a0<111>{110}刃位错与3nm氦泡的相互作用导致硬化的过程,重点研究了不同温度下(300 K和623 K),氦空位比例对位错与3 nm氦泡作用机制影响的差异性.研究结果表明,当氦空位比例在0～1之间变化时,氦空位比例的变化对临界剪切应力的影响微弱,当氦空位比例在1～1.5之间变化时,氦泡内氦原子的数量的增加,临界剪切应力随之降低.氦空位比例升高至1.75时,高温623 K与室温相比,临界剪切应力反常升高,原因是高温引起的位错与氦泡的排斥机制:氦泡严重超压,与位错接触瞬间,沿位错拉伸侧踢出自间隙原子团簇,被位错吸收后产生割阶;由于位错割阶与超压氦泡同为压应力场,割阶被氦泡强烈排斥反弹.