核级银铟镉合金稳态蠕变速率测量不确定度评定

对核级银铟镉合金稳态蠕变速率进行了测定,建立了不确定度数学模型,分析了来源,评定了不确定度,重点研究了力值和温度对压缩蠕变变形的影响。结果表明:银铟镉合金稳态蠕变速率不确定度主要来源于L_(1)和L_(2)中试验机力值示值误差、同轴度偏差以及温控系统示值误差和稳定性,L_(1)和L_(2)不确定度分量中有关光栅尺的不确定度分量及L_(0)和t_(i)中各因素对不确定度的贡献非常小,可忽略不计。银铟镉合金稳态蠕变速率为v_(i)=(0.00812±0.00240)%·h^(-1),k=2,换算成相对扩展不确定度为U_(rel)=29.6%,k=2,相对扩展不确定度很大,当测试结果接近产品标准要求极值时,须充分考虑不确定度。

基于Z′参数的高强铝合金稳态蠕变速率可靠性研究

建立了基于速率温度参数模型的新型高强铝合金Z′参数表达式及稳态蠕变速率-可靠度预测方法,Z′参数表征稳态蠕变速率数据偏离速率温度参数模型主曲线的程度。结合实测数据,研究了Z′参数的统计分布规律。基于Z′参数,分别得出新型高强铝合金实验应力-速率温度参数-可靠度曲线和温度-许用应力-可靠度曲线。结果显示,新型高强铝合金Z′参数满足正态分布规律。稳态蠕变速率预测上限随可靠度的增加而升高。外推至稳态蠕变速率上限10-7 h-1时,新型高强铝合金在50、80℃下的许用应力(可靠度99.7%)分别为470.0、294.5 MPa。与传统安全系数法相比,基于Z′参数的预测结果更合理。

空温式翅片管气化器非稳态结霜速率分析

观测了某实际运营的空温式翅片管气化器附近湿空气流动状态。基于热力学理论和湿空气流动状态建立了空温式翅片管气化器表面非稳态结霜模型,推导了非稳态结霜速率的关系式,分析了不同工况下非稳态结霜速率影响因素。非稳态结霜速率随湿空气温度、相对湿度和气流速度增加而增加,其主要影响因素为湿空气温度和相对湿度,而气流速度影响相对较小。非稳态结霜速率分析为精确计算空温式翅片管气化器传热特性提供了一定理论依据。

汽轮发电机组变工况稳态调速率调试与试验研究

针对某孤立电站汽轮发电机组的静态特性和调节系统进行研究和试验,总结出了变工况稳态调速率的有效调整途径和变化规律.研究表明:通过对调压器垫片的厚度、稳态调速率调整器刻度的调整可以使机组在高低蒸汽参数下稳态调速率趋于一致.根据两种调整途径之间的关系及试验数据,总结出的稳态调速率调试规律,将对后续汽轮发电机组稳态调速率的调试工作起到一定的借鉴作用.

稳态调速率与静态调压率对柴油发电机组并联运行的影响

通过分析稳态调速率和静态调压率对柴油发电机组并联运行的影响,提出了利用机械液压调速器和普通AVR调压器调整稳态调速率和静态调压率的方法,实现了多台并联运行柴油发电机组均衡承载电网负载的要求。实际应用证明,该方法可靠且有效。

2219铝合金稳态蠕变本构方程的建立

在时效温度为438~458 K、实验应力为120~180 MPa的条件下，采用RWS-50型电子蠕变机对2219铝合金蠕变时效行为进行研究。采用包含双曲正弦函数的方程，通过对实验数据的线性回归分析，确定应力指数、蠕变激活能及相关常数，建立2219铝合金稳态蠕变速率与实验应力及时效温度之间的关联本构模型。结果表明：随着实验应力的增大和时效温度的升高，2219铝合金的稳态蠕变速率增大，且蠕变曲线在第二阶段的持续时间缩短；依据本构方程计算出该铝合金在各条件下的稳态蠕变速率与其实验值的平均相对误差为4.22%，表明该本构方程可为2219铝合金蠕变时效成形工艺的制定提供理论依据。

协同Orowan绕过和攀移机制的镍基高温合金蠕变新模型

提出一种用于准确便捷预测析出相增强镍基高温合金稳态蠕变速率的蠕变新模型。基于析出相的空间分布,采用概率依赖的方法将位错-析出相交互作用中Orowan绕过和位错攀移机制的协同模式耦合到新的蠕变模型中。结果表明,新模型预测的稳态蠕变速率与实验数据吻合很好。此外,当前模型不再依赖于可调参数;同时,确定了阈值应力与温度的定量关系。这项工作为蠕变变形过程中位错-析出相交互作用提供新思路,并为设计具有更优异蠕变性能的析出强化合金提供有效模型。

多点抽运光纤激光器速率方程组的近似解析解

为了方便地对多点抽运光纤激光器的特性进行分析,采用保留上能级粒子再发射项主体部分的方法以提高精确度,解析求解了多点抽运掺镱光纤激光器的稳态二能级速率方程组,得到了光纤激光器的输出功率的近似解析解。并将输出功率的解析解与数值解进行了对比。结果表明,解析解与数值解差别小于5%。讨论了抽运光的利用效率与抽运点位置的关系,得到抽运源应该尽量靠近光纤端面的结论。同时,对比了单点抽运和多点抽运方案中抽运功率在光纤中的分布,可以看到,多点抽运时,抽运功率的分布较为均匀,能够缓解因包层对抽运光吸收引起的光纤局部过高的温升所造成的一系列问题,是实现大功率激光输出的良好选择。

电缆用Al-Fe系铝合金导体材料的恒应力高温压缩蠕变行为

对电缆用Al-Fe系铝合金导体材料进行恒应力(63.6,72.6,78.3,84.7 MPa)高温(90℃)压缩蠕变试验,研究了压缩应力σ对稳态蠕变速率ε·的影响,建立了压缩蠕变本构方程,分析了压缩蠕变机制。结果表明:铝合金试样的稳态蠕变速率随着压缩应力的增加成倍增大;90℃下铝合金试样的蠕变本构方程为ε·=σ^(9.27)e^(-52.2),拟合曲线和试验结果的相关系数达0.9976;铝合金蠕变过程中存在门槛应力,其值为34.2 MPa,引入门槛应力对蠕变方程进行修正,修正方程计算所得稳态蠕变速率与试验值的相对误差为8%,证明模型准确,得到的真应力指数为5,说明电缆用Al-Fe系铝合金导体材料在90℃下的压缩蠕变行为是由位错攀移机制主导的第二相粒子强化类蠕变。

硅质板岩剪切蠕变特性及边坡变形机理研究

为研究硅质板岩的时效蠕变效应和高边坡变形破坏演化规律,该文采用室内岩体剪切蠕变试验,通过绘制不同法向应力下硅质板岩的剪切蠕变历时曲线、剪切位移‒时间曲线和不同法向荷载及剪切荷载下蠕变速率‒时间曲线,研究了硅质板岩平均蠕变速率与剪切荷载变化规律,并采用稳态蠕变速率法确定了硅质板岩长期抗剪强度参数。研究表明:蠕变试验中,黏聚力敏感度高于内摩擦角;以十堰至巫溪高速公路ZK33+450硅质板岩高边坡为例,基于摩尔‒库仑模型采用有限差分法对该典型硅质板岩高边坡剪切蠕变条件下的变形破坏机制进行了研究分析。

Fe-30Ni-15Cr-0.6Nb-3Al-2Mo-3.5Cu奥氏体耐热钢高温蠕变行为

研究了一种含铝奥氏体耐热钢在温度为750℃,蠕变应力为120、170、210和250 MPa下的高温蠕变行为,运用扫描电子显微镜、电子背散射衍射技术研究了蠕变试样的微观结构演变。结果表明,蠕变后第二相主要是B2-NiAl相与σ-FeCr相,没有发现Laves-Fe_(2)Nb相的析出;随着蠕变应力从250 MPa下降到120 MPa,最小蠕变速率从5.72×10^(-6)s^(-1)下降到3.11×10^(-7) s^(-1)。在蠕变过程中,B2-NiAl相初期在晶界析出,随后逐渐在晶内析出并有轻微长大现象,B2-NiAl相的析出有助于提高材料的抗蠕变性能。通过包含双曲正弦函数的方程计算得到应力指数n=3.01,确定相关的蠕变变形机制是位错滑移。根据蠕变断口微观形貌与蠕变损伤容限因子表明,确定蠕变失效是由析出相粗化导致的显微组织退化引起的。

包壳管用SZA-6锆合金的高温单轴拉伸蠕变行为

在应力117,137,157 MPa及温度633,658,683 K条件下对包壳管用SZA-6锆合金进行单轴拉伸蠕变试验,研究了该合金的单轴拉伸蠕变行为,并通过蠕变应力指数和蠕变激活能分析其蠕变控制机制。结果表明:SZA-6锆合金在不同试验条件下的稳态蠕变速率在0.34×10^(-8)~9.77×10^(-8)s^(-1)范围,随着试验温度的升高或应力的增大,稳态蠕变速率增大;在658 K温度下,当应力由117 MPa增大至157 MPa时,蠕变应力指数由5.66增大至8.69;在117 MPa应力下的蠕变激活能为181.76 kJ·mol^(-1)。117 MPa应力下的蠕变控制机制以晶界滑移为主,不受试验温度影响;当应力增大至137 MPa、试验温度为658 K时,位错攀移机制对蠕变行为起主导作用。

Cansas-ⅡSiC_(f)/SiC复合材料的高温拉伸蠕变行为

连续碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiC_(f)/SiC)是发展先进航空发动机的关键材料,航空发动机长时服役要求材料具有优异的高温蠕变性能。本工作研究了平纹编织Cansas-Ⅱ碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(2D-SiC_(f)/SiC)在空气中的高温蠕变行为,蠕变温度为1200~1400℃,应力水平为80~140 MPa。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了2D-SiC_(f)/SiC复合材料的微观组织和断口形貌,使用能谱分析仪(EDS)进行了成分分析。结果表明:当蠕变应力低于比例极限应力(σPLS)时,2D-SiC_(f)/SiC的蠕变断裂时间超过500 h,稳态蠕变速率为1×10^(–10)~5×10^(–10)/s,蠕变行为由基体和纤维共同控制。当蠕变应力高于σPLS时,复合材料的基体、纤维和界面均发生氧化,蠕变断裂时间显著降低,稳态蠕变速率提高一个数量级,蠕变行为主要由纤维控制。

样品尺寸变化对T91钢蠕变力学行为的影响

T91钢是第4代反应堆的候选结构材料之一,中子辐照后的高温蠕变性能是评价其服役性能的关键指标。为充分利用辐照空间、减小辐照参数梯度和降低样品放射性,针对力学性能的研究需要使用小尺寸样品,但小样品试验数据可能与标准样品不同,导致无法准确评价材料性能。为研究样品尺寸变化对T91钢蠕变力学行为的影响,本文对T91钢小片状试样和标准棒状试样在温度675~725℃、蠕变应力80~120 MPa下的蠕变行为和断裂机理进行了对比研究。结果表明,不同尺寸样品均发生了减速蠕变、稳态蠕变和加速蠕变3个变形阶段,且断裂时间均随蠕变温度和应力的增大而减小,但小片状试样的蠕变断裂时间更长、稳态蠕变速率更小;所有试样均发生了微孔聚集型韧性断裂,但小片状试样断口的韧窝尺寸相对更小且受到剪切应力;试样尺寸变化不影响T91钢蠕变变形机制,造成差异的原因是试样应力状态差异;蠕变过程中不同的微观结构演化是蠕变试样尺寸效应随蠕变温度、应力变化规律复杂的重要原因。

基于远洋渔船作业场景的机会网络移动模型

在分析现有移动模型性能的基础上,针对远洋渔船机会网络中节点运动作业时的特点,提出了一种符合远洋渔船移动特征的平滑转弯半马尔科夫移动模型(Smooth Turn Semi-Markov Smooth Mobility Model,简称STSMS模型).从节点运动方程和平均稳态速率两方面进行了理论分析,并对节点运动轨迹和平均稳态速率进行了仿真验证.仿真结果表明,构建的STSMS模型能较好地反映节点的运动特点,并具有速率不随时间延长发生衰减的特性,适用于远洋渔船机会网络的模拟仿真.

旋转聚丙烯管式膜器微滤试验研究

通过正交试验考察了悬浮液浓度、膜管转速和轴向流量对膜器过滤速率的影响;找出了最优的操作条件,微滤模型的计算结果和试验数据吻合.

掺镱光纤放大器中受激拉曼散射的数值分析

采用描述泵浦光、信号光和Stokes光的稳态速率方程组,对不同光纤参数及泵浦光参数下掺镱光纤放大器内的泵浦光、信号光以及Stokes光沿光纤轴向的演化进行了数值分析.结果表明:受激拉曼散射的发生会导致信号功率在达到增益饱和之前迅速下降;增大泵浦功率,采用掺杂浓度较高的掺镱光纤以及较大吸收截面的泵浦光可以在较短光纤内获得较好的信号放大而避免受激拉曼散射的发生.

灰岩三轴高温后效流变特性及长期强度研究

流变特性是岩石的变形特征之一,长期强度作为岩石流变特性重要的强度指标也越来越受到工程建设的重视。开展了高温后灰岩三轴蠕变试验,首先采用高温前后岩样纵波波速的变化引入热损伤因子D,量化岩石热损伤,然后分别采用等时曲线法、过渡蠕变法和稳态蠕变速率法进行了灰岩蠕变长期强度分析,并提出一种改进的稳态蠕变速率曲线切线法。结果表明,基于波速的热损伤因子能较为准确地量化温度对灰岩性质的影响;热损伤因子与灰岩经历高温后的长期强度呈现高度相关性,确定灰岩的温度阈值在380℃附近,低于此温度表现为灰岩性质强化效应,高于此温度表现为损伤效应;提出的稳态蠕变速率曲线切线法对于灰岩的长期强度预测较为准确,与实际情况相符;各温度下岩样蠕变破坏形态均表现为剪切破坏,亚裂纹逐渐由与主剪切面平行转为垂直扩展。

向家坝水电站坝基挤压带岩石三轴蠕变试验及非线性黏弹塑性蠕变模型研究

基于岩石常规三轴蠕变试验成果,研究向家坝水电站坝基挤压破碎带砂岩蠕变力学特性,分析岩石轴向和侧向蠕变规律。在低应力水平下,岩石仅发生衰减蠕变和稳态蠕变,而且稳态蠕变阶段的应变速率为非零常数,蠕变量不可忽视,岩石变形满足Burgers蠕变模型。当应力达到一定水平时,岩石经过衰减蠕变和稳态蠕变之后发生加速蠕变破坏。不同围压下蠕变破坏特征不同,尤其是加速蠕变启动时间的差别较大,据此提出加速蠕变启动元件。通过将加速蠕变启动元件与Burgers模型串联,建立一个新的岩石六元件非线性黏弹塑性蠕变模型,并从理论上对其蠕变力学特性进行讨论。推导三维应力状态下的岩石蠕变本构模型公式,研究蠕变参数辨识方法。通过与试验曲线的比较,显示所建非线性蠕变模型的正确性与合理性。

镍基合金C276的高温蠕变性能和行为

材料问题尤其是燃料包壳材料是超临界水堆的两大难题之一。文中以包壳候选材料之一镍基合金C276为研究对象，对其在600-750℃／130-500MPa条件下进行高温蠕变试验，考察温度和应力对蠕变过程的影响；分析稳态蠕变速率随应力和蠕变断裂时间的变化规律；揭示了蠕变断裂时问与应力间的关系；并比较了分别由Monkman-Grant经验公式和L．M参数法预测各温度的蠕变寿命的可靠性。结果表明：C276具有良好的高温蠕变性能，且600℃低应力水平及650-750℃下的稳态蠕变速率与所施加的应力在双对数坐标系下呈较好的线性关系，但在600℃高应力水平下偏离了这种线性关系。