钨合金杆侵彻半无限厚铝合金靶的数值研究

使用LS-DYNA程序对钨合金杆侵彻半无限厚铝合金靶问题进行了数值模拟研究,参考文献中的实验数据,分别建立了在低着速与高着速情况下所适用的计算模型,标定了材料参数,计算了撞击速度从200 m/s到2500 m/s范围内的侵彻情况,计算结果与实验数据符合较好。同时研究了影响长杆侵彻效能的主要因素,结果表明,在高着速的情况下,杆的头部形状对侵彻深度的影响很小,以杆长无量纲化的侵彻深度(P/L0)随长径比(L0/d)的增大而降低。

液滴在气体介质中剪切破碎的数值模拟研究

液滴变形和破碎是燃料抛撒问题的重要过程。本文将VOF方法和标准k-ε湍流模型组合,建立了计算液滴在气流中变形破碎过程的数值方法。数值模拟了相关的实验,计算得到的液滴破碎过程与实验结果符合较好。在此基础上,分析了几个关键参数(Weber数、Ohnesorge数、液气密度比)对液滴破碎过程的影响。计算结果表明,Weber数对液滴变形破碎起促进作用,而Ohnesorge数和液气密度比起阻碍抑制作用。

硅基底和金刚石基底上沉积ZnO薄膜工艺研究

采用射频磁控溅射方法分别在硅基底和金刚石基底上制备ZnO薄膜,研究了硅和金刚石衬底的不同对ZnO薄膜生长机理的影响,同时分析了氩氧比和退火温度这两个工艺参数对薄膜的晶格取向和表面形貌的影响。利用XRD和AFM对ZnO压电薄膜的性能进行了测试。结果显示,金刚石基片上制备的薄膜表面状态远优于硅基片上的薄膜表面状态;在同类型基底上生长的ZnO薄膜,薄膜的晶格取向随着氩氧比的升高而增强;对于硅基底上生长的ZnO薄膜,适当的退火能够成倍地提高薄膜的c轴取向性。

剥离工艺制作SAW滤波器IDT的研究

研究了用于声表面波滤波器的微米尺度的叉指换能器的制作工艺。利用剥离工艺,分别采用铝和铬金两种金属制作了叉指换能器的电极,分析了剥离工艺制作叉指电极时的工艺特性。对加工样品的测量分析结果表明,利用剥离工艺制备的叉指换能器电极线条光滑、陡直、清晰,但是成品率较低。对比分析了采用铝和铬金制作的叉指换能器样品结构,结果表明两种金属材料在剥离液中的腐蚀时间不同,铝材料需要较长的剥离时间;两种材料制作的电极图形质量也有差异,铝材料制作的电极更为陡直、精细。

铁电体触发赝火花开关实验研究

本文阐述了铁电体触发开关的工作原理,进行了铁电体触发开关的实验研究。得出了气压与开关导通时间和延时的关系,并对此实验结果进行了分析。在开关间距为3mm、真空度为2.5Pa、阴极腔的深度为19mm、小孔直径为4mm的条件下测得开关的抖动小于3ns。实验结果表明触发电压的高低对开关抖动的影响很大,随着触发电压的升高开关的抖动越来越小。当触发电压达到6kV左右时,开关的抖动小于1ns。

地下核爆的中子反照效应研究

地下核爆炸中竖井空腔半径小,受围岩介质的影响,核爆中子对核材料的燃耗有一定影响,继而影响放射化学诊断分析。本文采用Monte Carlo程序模拟了装置自身燃耗与竖井环境下中子反照引起的核材料燃耗之间的关系,给出了特殊环境下反照效应对不同反应道燃耗的影响和分析方法。俘获反应道受反照影响大,放射化学诊断方法中用到核素的俘获反应道时需考虑反照的影响后才能对装置本身开展正确的分析。

中子反照效应实验的理论研究

为深化中子反照效应研究,获得宏观测量数据,开展了中子反照效应的理论研究。对中子反照效应实验进行理论设计,分析了可体现反照性质的实验状态,采用蒙特卡罗程序模拟了不同实验状态下的注量和反应率空间分布。结果表明,设计的实验中测点注量能谱可体现中子反照效应,给出的实验布局方案是有效的。获得实验测量数据可给出中子反照效应更多的定量信息。

核爆炸产物放射性衰变过程的研究

核爆炸后产物放射性和毒性及其随时间的变化是有关安全保障和环境保护的主要问题．利用新开发的数据库和程序对该问题进行了详细的理论研究，给出了裂变产物的放射性活度、生物潜在危害因子和能量沉积等量的演化情况，列出了主要放射性核的贡献。

稠密热等离子体的电子传导不透明度研究

采用相对论自治场平均离子势模型，电子简并效应采用Ｆｅｒｍｉ－Ｄｉｒａｃ分布描述，参数结构因子用来考虑离子结构的影响，电子对离子的散射载面采用分波分析，利用推广的Ｚｉｍａｎ公式对稠密热等离子体的电子传导不透明度作了大量计算。

闪光照相X源光斑编码孔成像诊断可行性研究

X源光斑形状和强度分布是高能闪光照相图像反演时必需的定解条件,需高精度的测量,但目前缺少成熟的方法应用于成像时诊断对应的X源光斑。本文通过蒙特卡罗程序直接模拟及图像重建,验证了对有能量和角度分布、有散射等干扰的实际X源,由其编码图像可重建出源的强度空间分布信息,且具有较高精度。采用编码孔成像方法,在闪光照相实验的同时伴随X源光斑的特征检测是可行的,可提高闪光照相图像反演精度。

用有效势方法研究一个CI相变模型

使用一个具有实际意义的双阱势作为原子间作用势、受扰余弦势势作为外势，引入一个新的ＦＫ类模型，用有效势方法研究其相图。发现了一系列新奇的、复杂的，但同时又有一定规律可循的相结构。

R-T不稳定性发展的二维和三维对比研究

应用摄动方法研究不同密度流体交界面上的Rayleigh Taylor(R T)不稳定性问题 ,分别研究了二维 ( 2D)与三维 ( 3D)R T不稳定性的线性与非线性增长 ,并进行了对比。得出的结论为 :( 1 )三维不稳定性的线性增长比二维情况要快 ,且同维度上相同的初始扰动波长 ,其时间增长指数受另一维度上的初始波长影响。 ( 2 )R T不稳定性发展在考虑了非线性增长的影响之后 。

辐射超声速扩散传输产生条件的研究

利用1维辐射扩散方程的解析理论,在外加辐射源为恒温源的条件下,对能够产生辐射超声速扩散传输的条件进行了研究,可以解析地得出在固定物质密度下能够产生超声速扩散流的参数区域。分析得出:对于一个固定的恒温外源,随着时间的增加,热波波头位置是随时间的平方根增长的,光学厚度正比于波头位置,也是随时间而逐渐增加的;而马赫数是按时间平方根倒数减少的。并推导出在不同密度下恰好产生超声速扩散时,辐射源温度和辐射热波波头位置满足的临界值条件,它们是关于介质密度的函数关系式。最后以SiO2泡沫为算例,对这些结果的物理图像做了简要的阐述,对它们的应用进行了具体的说明和分析。

对先进核能系统中U-Pu循环的研究

利用新开发的数据库和程序对加速器驱动的次临界反应堆中的Ｕ－Ｐｕ循环进行了详细的理论研究．通过对反应堆功率、临界系数、γ和中子通量以及裂变核的演化等计算。

基于钚特征γ谱的核弹头模板技术可行性研究

基于核弹头钚特征γ谱的模板测量技术是深度核裁军核查的重要技术手段之一。以MonteCarlo数值模拟为手段,计算假想核弹头γ射线的输运过程,分析在可能的核查场景中,通过构建基于特征γ谱子能区计数的相对测量的比对匹配算法,分析并建立了由成分匹配和结构匹配组成的核弹头模板测量技术,该方法较好地消除了绝对测量距离误差和时间误差的影响。

JMCT程序在线多普勒展宽研究

在核反应堆堆芯物理分析中,考虑燃料核素的多普勒效应对反应性的影响是必要的.基于最小二乘拟合法,在自主蒙特卡罗粒子输运程序JMCT中开发了在线多普勒展宽功能.在300—3000 K的温度范围内,利用核数据处理程序(NJOY)制作了系列温度点下的连续能量核数据.在统一的能量网格上,进行最小二乘拟合,得到拟合参数.JMCT利用这些拟合参数,快速计算得到任意温度的核数据,用于输运计算.计算结果表明,拟合得到的核数据与NJOY制作的核数据符合很好,满足精度要求.JMCT临界模型计算结果表明,拟合参数计算有效增殖因数k_(eff)与直接采用NJOY加工得到核数据的计算结果吻合.

CANDU堆中铀-钍自持循环的研究

研究了在重水反应堆CANDU中实现U-Th燃料自持循环的可行性。研究结果表明,采用外圈为高233U浓度的钍基燃料,内三圈为低233U浓度的钍基燃料方案,就可以实现在CANDU功率堆中U-Th的自持循环。

氦在钛靶及Al_2O_3中的行为研究

报道了利用质子增强背散射和扫描电镜等方法，研究不同工艺制作的钛膜靶和不同纯度的Ａｌ２Ｏ３中注入的４Ｈｅ在室温下的行为．研究结果表明，离子束增强淀积新工艺制备的钛膜与基体的结合强度优于原来热蒸发镀制的钛靶；氦在Ａｌ２Ｏ３与在钛靶中具有不同的释放机制；钛靶的起泡注入剂量在４×１０１７－７×１０１７Ｈｅ／ｃｍ２之间，而且起泡剂量与泡破裂剂量相差不大；较之新工艺制备的钛靶，氦在Ａｌ２Ｏ３中更不易形成氦泡．

JMCT连续能量点截面物理模块设计与实现

本文介绍了具有自主知识产权的蒙特卡罗粒子输运软件JMCT的连续能量点截面物理模块的层次化设计思想及具体实现。连续能量点截面物理模块分为参数类和碰撞类。参数类主要处理静态数据,根据截面参数意义设计数据结构,分层次存储各截面参数;碰撞类则根据粒子能量插值计算各相应截面,并严格遵循碰撞物理过程实现各抽样处理。最后,使用JMCT和MCNP对铀柱阵列国际基准模型进行了对算,验证了连续能量物理模块的正确性。

基于等离子体粒子模拟的喷气Z箍缩过程物理研究

给出了喷气Z箍缩动力学过程在二维柱坐标系下的等离子体粒子模拟物理模型,编写了相应的程序.对低电流驱动下的稀薄喷气Z箍缩动力学过程进行了验证性的等离子体粒子模拟,得到了许多微观的Z箍缩物理信息,如负载中的电流(密度)、电磁场、粒子位置和密度的时空演化,以及总的z箍缩拖尾质量和拖尾电流等信息.发现在Z箍缩过程中,模拟得到的等离子体电流随时间的变化反映出了等离子体箍缩到心和反弹的过程特征,磁场随径向的变化与长直导线电流给出的磁场很接近;电子所受到的电场力和磁场力(洛伦兹力)是相当的,而离子所受到的力主要是电场力;电子首先在z方向加速,然后在自身运动产生电流的磁场的作用下向轴心箍缩,而离子是在电子和离子电荷分离所产生的电场力的作用下向轴心运动;在压缩到轴心附近时,电子首先因静电排斥而飞散,而离子则在惯性的作用下继续向轴心箍缩,而后滞止飞散.Z箍缩等离子体的拖尾质量在20%左右,拖尾电流最大时在7%左右.