基于矿物结构与钻探的花岗岩地质强度指标研究及应用

受Hoek对泥砂岩地质强度指标(GSI)图研究的启发,在野外工作和室内试验的基础上,尝试建立一个基于矿物结构与钻探的花岗岩GSI量化取值图:(1)该图引进岩石矿物结构、完整岩芯长度、节理条件等参数来对GSI取值进行量化;(2)用典型完整岩芯照片代替GSI取值图里岩体结构的素描图,并结合野外岩芯RQD、采芯率、岩体结构等特征对该照片进行描述。根据Hoek-Brown准则,利用该GSI图计算出花岗岩的弹性模量E,其与勘察单位给出的E值最小误差为0.11 GPa,说明该图具有一定的科学性,可用于钻探的场地花岗岩体力学参数估算。

基于PLC的中子束线开关控制系统的设计

介绍了一种基于PLC(Programmable Logic Controller)控制器的中子束线开关控制系统设计和实现。该系统主要用于散裂中子源多功能反射谱仪,以PLC为控制核心,以步进电机为驱动部件,配以高精度圆光栅进行位置反馈,实现中子束线开关在大负载下的高精度定位。针对中子束线开关的工作位置的重要性和工作环境,对该系统的关键部件进行冗余设计,侧重防护检查和错误处理等,保证其安全可靠稳定运行。模拟测试结果表明,系统能安全处理各类错误状况,长时间稳定工作,空载条件下的系统重复定位精度达到16.2″,满足设计要求。

CSNS/RCS谐振电源系统输出特性模拟研究

对于快循环同步加速器谐振电源系统而言,负载磁铁、电抗器会产生极高的感应电压,实际工作中不具备测量条件。本文利用仿真软件,观测设备对地电压变化情况,验证电源与负载连接方式的合理性。此外,激励源为受控电流源,电源输出特性集中体现为输出电压的变化,在电感非线性变化不能忽略的情况下,本文通过搭建的仿真模型,寻找负载谐振单元内电容匹配方案,优化电源输出特性,并利用实际测量数据验证模型的可靠性以及分析的可行性。

加速器自均衡稳流电源可靠性研究

大型加速器电源系统可靠工作对整个加速器的长期有效运行具有重要意义,在当前可实施的电源技术下,采用N+1模块化自均衡并联冗余电源可明显提高电源系统的可靠性。本文对这种结构的磁铁稳流电源进行了研发及可靠性分析,并对电源的可靠性进行了估算。结果表明,该电源1a故障时间(MTTR)比单个模块少1/3;上半年的MTTR小于单个模块的1/2。N+1模块化自均衡并联冗余电源的故障率呈现前期低、后期高的特点,且这种电源在电源可靠度高时能展现更大的可靠性优势,是加速器电源的理想选择。

基于PLC的谐振电源保护系统设计及实现

快循环同步加速器(Rapid Cycling Synchrotron,RCS)对谐振电源系统有严格的要求,本文介绍了一种以可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)为核心的谐振网络保护系统的软件设计和实现,用于RCS电源系统负载网络。以PLC为核心,通过对相关数据的采集、调理、判断,实现对负载网络设备状态的实时监测,并及时、准确地将故障信息发送至相关电源。同时,通过对人机交互界面(Human Machine Interface,HMI)的开发,使系统具备状态显示、故障查询、系统复位等功能。针对系统要求,在保证系统可靠性的前提下,尽可能缩短保护系统响应时间。模拟测试结果表明,系统能够及时、准确处理故障状态,最大响应时间约16 ms,满足设计要求。

基于欠采样技术的束流相位测量电子学系统设计

采用欠采样技术为中国散裂中子源(CSNS)直线加速器研制了全数字化束流相位测量电子学系统。介绍了该系统的测量原理、整体设计情况,并进行了实验测试。测试采用324 MHz,100 mVpp的正弦信号,测试结果显示相位分辨率优于0.1°,通道间相位不一致性可控制在±0.2°以内,满足设计指标要求。

应用于CSNS/RCS系统的开关线性混合型电源

给出了一种解决高带宽、高跟踪精度、大电流电源的方案,该方案结合开关电源与线性电源各自的优点,并在中国散裂中子源(CSNS)/快循环同步加速器(RCS)射频偏流源系统中得到了应用,满足了系统设计要求。

先进材料多维多尺度高通量表征研究进展

先进材料的多维多尺度高通量表征可显著提高新材料研发效率,加快新材料应用进程,为材料及结构的可靠性服役和全寿命管理提供科学依据。介绍材料多维多尺度高通量表征技术的背景与内涵,然后对高通量样品制备与表征、多维多尺度关联成像、高通量原位表征等技术的发展进行了系统介绍,讨论多维多尺度高通量表征技术的前沿应用和技术局限性,最后对其未来发展趋势及面临的挑战进行了解析,指出这些技术挑战直接关系到高通量表征技术在先进材料及结构服役行为研究中的应用,展望多维多尺度高通量表征的若干发展方向,从而为建立材料微结构和服役性能的映射关系、跨尺度揭示工程部件的伤损机理和失效模式、推进先进材料的研发与应用进程提供参考。