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904L不锈钢在不同气氛下微动磨损性能研究 被引量：1
1
作者 李好杰 宁闯明 +3 位作者 李正阳 任全耀 粟敏 蔡振兵 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1128-1139,共12页
在可控气氛微动磨损试验设备上,开展了904L不锈钢在不同温度和环境介质(常温大气、常温二氧化碳、350℃大气、350℃二氧化碳)下的微动磨损试验.分析了其摩擦学界面损伤机制和摩擦化学行为.结果表明,常温条件下微动运行于完全滑移区,磨... 在可控气氛微动磨损试验设备上,开展了904L不锈钢在不同温度和环境介质(常温大气、常温二氧化碳、350℃大气、350℃二氧化碳)下的微动磨损试验.分析了其摩擦学界面损伤机制和摩擦化学行为.结果表明,常温条件下微动运行于完全滑移区,磨损机制主要是分层剥落和氧化磨损;350℃条件下微动运行于混合区,大气环境下的磨损机制主要是黏着磨损和氧化磨损,二氧化碳环境下的磨损机制主要是黏着磨损.常温时二氧化碳较大气环境的磨损量减小,温度升高至350℃时磨损量显著减小. 展开更多
关键词 904L不锈钢 微动磨损 二氧化碳 磨损机制
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新型定位格架夹持结构的疲劳特性研究
2
作者 郭晓明 任全耀 +1 位作者 陈杰 任义 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期95-99,共5页
针对新型定位格架夹持结构及其疲劳问题,利用有限元分析手段评估其运行条件下的应力状态,并开展弹簧疲劳特性实验,分析疲劳失效特性及裂纹萌生位置。结果表明,该夹持结构的弹簧疲劳失效大致经历载荷降低与快速失效等阶段;由于弹簧支撑... 针对新型定位格架夹持结构及其疲劳问题,利用有限元分析手段评估其运行条件下的应力状态,并开展弹簧疲劳特性实验,分析疲劳失效特性及裂纹萌生位置。结果表明,该夹持结构的弹簧疲劳失效大致经历载荷降低与快速失效等阶段;由于弹簧支撑腿的作用,失效后弹簧依然维持一定的载荷,约为名义载荷的0.42倍;同时,弹簧结构的疲劳与裂纹萌生位置不仅与应力值有关,还受载荷传递关系的影响。有限元数值模拟可以作为定位格架夹持结构设计与优化的有效辅助手段,并可初步判断其疲劳失效的位置。 展开更多
关键词 定位格架 夹持结构 疲劳特性 弹簧
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U-10Mo/Al燃料组件堆内辐照-热流固耦合行为研究
3
作者 袁攀 王浩煜 +6 位作者 黄山 刘孟龙 岳题 任全耀 秦勉 郑乐乐 郭子萱 《核动力工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第S02期11-16,共6页
为研究U-10Mo/Al燃料组件堆内辐照变形对其机械行为和热工水力行为特性的影响,基于辐照-热流固耦合分析方法,通过将非均匀辐照条件引入到燃料组件辐照-热力耦合行为的三维有限元模拟中,开展了U-10Mo/Al燃料组件堆内辐照环境下的机械和... 为研究U-10Mo/Al燃料组件堆内辐照变形对其机械行为和热工水力行为特性的影响,基于辐照-热流固耦合分析方法,通过将非均匀辐照条件引入到燃料组件辐照-热力耦合行为的三维有限元模拟中,开展了U-10Mo/Al燃料组件堆内辐照环境下的机械和热工水力行为研究,计算分析了辐照条件下燃料组件随时间和空间变化的结构力学场和温度场的分布和演化规律。研究结果表明,U-10Mo/Al燃料组件在流场、温度场、机械力学的耦合作用下展现出典型的机械变形行为,支撑板和燃料元件均产生一定程度的弯曲;燃料组件的温度场表现出典型的非均匀空间分布特性,温度峰值出现在燃料元件肿胀量最大的位置;燃料芯体边角区域包壳、芯体的应力整体高于中心区域和支撑板。 展开更多
关键词 燃料组件 辐照效应 热流固耦合 机械变形 热工水力
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燃料组件下管座增材制造技术研究
4
作者 李权 任全耀 +5 位作者 郑美银 段鑫 杜思佳 邱玺 焦拥军 李虹波 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期238-245,共8页
由于增材制造技术在提高效率、减小重量、降低体积等方面突出的优势,在核燃料领域得到越来越多研究者的关注。基于增材制造的产品制备与传统工艺存在较大的区别,目前针对核燃料产品的增材制造技术研究系统性有所不足。本文以燃料组件下... 由于增材制造技术在提高效率、减小重量、降低体积等方面突出的优势,在核燃料领域得到越来越多研究者的关注。基于增材制造的产品制备与传统工艺存在较大的区别,目前针对核燃料产品的增材制造技术研究系统性有所不足。本文以燃料组件下管座为对象,系统开展了从粉末制备到产品性能检测的增材制造全流程工艺研究:粉末制备采用真空感应熔炼雾化法,增材工艺选用激光选区熔化(SLM)工艺,通过软件开展支撑方案等详细工艺分析,通过固溶热处理和表面处理得到最终下管座产品。对产品性能的测试表明,产品尺寸精度和表面粗糙度良好,流道内壁面的粗糙度略大于流道外壁面;打印材料力学性能较好,x/y方向的强度要高于z方向。 展开更多
关键词 增材制造 下管座 激光选区融化 支撑 固溶热处理
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环状流液膜界面扰动波湍流诱导形成机制研究 被引量：2
5
作者 何辉 任全耀 +2 位作者 叶停朴 吴瑶 潘良明 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期77-81,共5页
为探明环状流液膜界面扰动波形成机制,以准确预测液膜质量输运和干涸(Dryout)型临界热流密度特性,本研究通过将高速摄像与液膜厚度电导传感结合的方法,分别对液膜界面波的演化行为和液膜厚度进行定性可视化分析和定量测量实验。结果表明... 为探明环状流液膜界面扰动波形成机制,以准确预测液膜质量输运和干涸(Dryout)型临界热流密度特性,本研究通过将高速摄像与液膜厚度电导传感结合的方法,分别对液膜界面波的演化行为和液膜厚度进行定性可视化分析和定量测量实验。结果表明,高湍动的气芯与液膜的相互作用在液膜界面上形成毫秒级不规则演变的涟波,高频涟波先驱经过一系列秒级自卷积演化成随机分布的扰动波;扰动波形成机制的数学模型表明,液膜界面扰动波的形成时间间隔符合伽马分布,伽马分布阶数与气相速度正相关但独立于液相流速。 展开更多
关键词 环状流 液膜 扰动波 湍流
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新型定位格架夹持结构的力学特性研究 被引量：2
6
作者 任全耀 陈杰 +7 位作者 赵瑞瑞 雷涛 郑美银 彭园 秦勉 李建伟 蒲曾坪 陈平 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2411-2417,共7页
定位格架夹持结构是保证燃料棒横向与轴向定位的关键。为进一步提高燃料组件中子经济性、简化定位格架生产流程,本文设计了一种可直接从格架条带上冲制而成的拱形且带小刚性凸起的弹簧结构,与刚凸组成新型定位格架夹持系统。针对设计的... 定位格架夹持结构是保证燃料棒横向与轴向定位的关键。为进一步提高燃料组件中子经济性、简化定位格架生产流程,本文设计了一种可直接从格架条带上冲制而成的拱形且带小刚性凸起的弹簧结构,与刚凸组成新型定位格架夹持系统。针对设计的夹持结构,进行了单条带弹簧、单条带刚凸及格架栅元夹持结构的力学性能试验,获得了弹簧、刚凸、栅元内夹持结构的进程形变量-载荷曲线和回程形变量-载荷曲线,并分析了各结构在100%与120%名义形变量下的载荷、永久形变量等力学性能数据。结果表明:新型全锆夹持结构在名义形变量附近具有较好的力学稳定性;格架栅元夹持结构与单条带弹簧试验所得力学性能相近,表明单条带试验具有较高的代表性和可靠性。 展开更多
关键词 定位格架 夹持结构 力学特性 弹簧 刚凸
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锆合金包壳在微动磨蚀环境下的界面损伤行为
7
作者 焦拥军 李正阳 +4 位作者 蒲曾坪 任全耀 郑美银 巫英伟 秋穗正 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期41-49,共9页
锆合金燃料棒包壳在反应堆内会由于流致振动与定位格架发生微动磨蚀,现有研究并未考虑高温水环境下燃料棒包壳与格架之间的腐蚀加速磨损现象。通过微动磨损试验设备结合电化学工作站,研究不同外加电位(-0.8 V、-0.4 V、0 V、0.4 V和0.8V... 锆合金燃料棒包壳在反应堆内会由于流致振动与定位格架发生微动磨蚀,现有研究并未考虑高温水环境下燃料棒包壳与格架之间的腐蚀加速磨损现象。通过微动磨损试验设备结合电化学工作站,研究不同外加电位(-0.8 V、-0.4 V、0 V、0.4 V和0.8V)下锆合金包壳的微动磨蚀行为。采用SEM、EDX、XPS、EPMA和三维光学显微镜对磨痕表面的微观形貌和化学成分等进行分析,探究不同外加电位下锆合金的摩擦氧化行为及微动损伤机理。结果表明:随着电位的增加,微动过程中的腐蚀电流增加,加速磨损过程中锆合金的氧化腐蚀,锆合金的微动损伤加剧。不同外加电位下磨痕表面均存在明显的犁沟及氧化物颗粒堆积,主要磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损。随着外加电位的增加,锆合金的磨损深度和磨损率增加,这是因为电位的增加使得腐蚀加剧,从而磨损与腐蚀交互作用增强导致磨损率的增加。揭示了电位对锆合金包壳磨痕形貌、磨损量和摩擦腐蚀交互作用的影响规律,阐明了不同电位条件下锆合金的磨损机制,为锆合金包壳在长周期服役过程中磨损行为的分析和预测提供理论支撑。 展开更多
关键词 锆合金 电位 微动磨蚀 磨损机制
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定位格架防勾挂与热工性能协同设计研究
8
作者 陈杰 陈平 +6 位作者 庞华 雷涛 蒲曾坪 邓霜 彭园 任全耀 粟敏 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期122-126,共5页
定位格架是燃料组件骨架结构的重要组成部分,其主要功能是夹持定位燃料棒,同时还应考虑防勾挂性能和热工性能。本文从主流燃料组件的运行经验反馈出发,利用三维建模软件UG模拟格架相对运动的方法,对产生勾挂的原因进行分析,明确了外条... 定位格架是燃料组件骨架结构的重要组成部分,其主要功能是夹持定位燃料棒,同时还应考虑防勾挂性能和热工性能。本文从主流燃料组件的运行经验反馈出发,利用三维建模软件UG模拟格架相对运动的方法,对产生勾挂的原因进行分析,明确了外条带导向翼采用连续排列能有效提高防勾挂性能,并通过定位格架勾挂试验进行了验证;通过对定位格架所在边栅元内的计算流体力学(CFD)模拟分析,发现基于传统防勾挂设计的导向翼连续排列形式不利于相邻格架之间的热工性能;在此基础上,设计了导向翼高矮交替排列的方案。理论分析和试验验证结果表明,该方案实现了燃料组件定位格架防勾挂与热工性能的协同设计。 展开更多
关键词 定位格架 勾挂 热工 协同 导向翼
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