【摘 要】
：
聚变堆中通常是在包层进行氚的增殖和提取。大量增殖剂颗粒的随机堆积形成球床结构,球床作为氚自持功能的主要载体,其内部填充剂的动静态特性对聚变堆至关重要。包层球床的特殊服役环境导致增殖剂颗粒的应力情况非常复杂,颗粒在复杂应力场下的破碎现象难以避免。因此有必要针对球床增殖剂材料进行破碎特性及力学性能分析,以便分析破碎对球床结构的影响。基于以上目的,本文开展了如下研究:首先,基于分形理论在颗粒破碎表征上的
论文部分内容阅读
聚变堆中通常是在包层进行氚的增殖和提取。大量增殖剂颗粒的随机堆积形成球床结构,球床作为氚自持功能的主要载体,其内部填充剂的动静态特性对聚变堆至关重要。包层球床的特殊服役环境导致增殖剂颗粒的应力情况非常复杂,颗粒在复杂应力场下的破碎现象难以避免。因此有必要针对球床增殖剂材料进行破碎特性及力学性能分析,以便分析破碎对球床结构的影响。基于以上目的,本文开展了如下研究:首先,基于分形理论在颗粒破碎表征上的应用,设计了玻璃小球的冲击破碎实验,研究了颗粒破碎行为的分形分布,分析了破碎程度与冲击能量之间的关系,实验结果表明:脆性颗粒不会随冲击能量的增加而无限制破碎下去,而是存在破碎极限,可以用极限分维数进行表征。上述研究同时验证了分形理论用于冲击载荷下颗粒破碎行为研究的正确性。随后,通过对两种球床颗粒材料硅酸锂（Li4SiO4）和钛酸锂（Li2TiO3）进行单颗粒准静态压缩实验,深入探究了其在承受单轴应力载荷状态下的力学性能以及破碎特性,得到了硅酸锂颗粒和钛酸锂颗粒的峰值压缩力和破碎时的位移载荷。通过应用Weibull分布理论,计算出Weibull模量,进而获得颗粒的压缩破碎强度和37%存活率下的抗拉强度,确定了颗粒的破碎极限参数。最后,基于硅酸锂和钛酸锂两种球床颗粒材料的有限元模型,利用Workbench LS-DYNA的显式动力学模块对其进行了单颗粒压缩破碎数值模拟,探究了颗粒压缩变形机理,得到了材料在承受载荷过程中的应力值曲线,导出了应力分布云图,并且通过与相应的实验结果进行数据比对,验证了数值模拟实验的正确性与合理性。综上所述,本文通过数值模拟与实验手段相结合,对硅酸锂和钛酸锂两种球床颗粒材料的破碎特性及力学性能进行了分析研究,相关模型和参数为两种材料的研究提供了实验及数据支撑,为聚变堆包层球床陶瓷颗粒材料力学性能的研究提供了理论及实验依据,同时也可为球床颗粒材料破碎的实验和模拟研究提供参考。图[50]表[10]参[73]
其他文献
管幕冻结法作为一种全新的工法,首次应用于拱北隧道工程中,其结合了管幕法和人工地层冻结法的技术优势,采用大直径顶管密排形成管幕作为承载结构,同时在顶管间进行人工冻结,以形成冻土帷幕作为止水结构。由于该工程具有断面大、埋深浅、水文与工程地质条件复杂等特点,导致施工技术难度大,尤其是顶管间的冻结止水及其对周围环境的影响成为施工控制的关键问题,且该工法具有全新的冻结理念,在施工中仍有一些实际问题亟待解决和
随着社会的快速发展,智慧交通在现实生活中起着越来越重要的作用,车牌识别技术作为智慧交通系统中的组成部分也显得尤为重要。现有的车牌识别技术对于车牌位置相对固定、光线条件良好等理想环境下的车牌识别较为准确,然而在异常天气、背景复杂、车牌倾斜等复杂场景下的车牌识别仍存在可以改进的空间。为提升复杂场景下的车牌识别的性能,提出了基于深度学习的车牌检测与识别方法,并将其集成为智能车牌识别系统。本文主要工作内容
随着我国城市化进程的加快和人口的剧烈增长,致使环境质量急剧恶化。大量污染物向空气中排放,严重危害人类健康和生态环境的稳定。在以煤炭开采和火力发电为主的能源矿业型城市,由于煤炭的大量开采使用,导致大量可吸入颗粒物、NOx与SO2等有害污染物被排入大气中,从而形成雾霾、光化学烟雾、酸雨和温室效应等一系列大气环境问题。因此,快速及时获取空气污染物浓度数据对城市大气污染防控和治理具有重要的现实意义。现有大
随着时代的发展,人类对电子智能产业的需求越来越大,间接导致对电力的消耗越来越多,虽然我国目前正在大力发展太阳能、风能等新能源产业,但是我国主要电力供求仍然由不可再生的煤矿资源获得,因此,煤矿的安全高效开采必然成为今后的一种发展趋势。由于多个采场应力叠加作用下,对沿空巷道围岩稳定性造成一定干扰,为此很多专家提出切顶卸压技术,通过人为预留切缝,将上覆岩层附加荷载转移至采空区,降低12407工作面回采侧
在我国废弃煤矿井下开展抽水蓄能电站建设,可为未来关停矿井资源化利用、立体式开发和全面转型升级提供新思路。煤矿抽水蓄能电站对实现矿井采空区地下空间及矿井水资源化、能源化利用,促进矿区环境生态保护意义重大,但废弃煤矿关闭期间或者再次开发过程都可能涉及巷道坍塌、岩壁垮落、有毒有害气体集聚、储水层突漏等一系列特殊的安全问题。废弃矿洞地下空间稳定性差,人工勘察风险大;电站建成后,其水下洞室和尾水系统错综复杂
电力铁塔作为输配电网络的重要组成部分之一,绝大多数处于野外环境中,容易受到各种自然原因及人为因素等影响,造成塔体倾斜,变形甚至倒塌,严重影响输电网络的运行安全与稳定。我国现阶段对输电铁塔的状态监测大多采用人工定期巡检的方式,不仅成本高昂,效率低下,而且精确度也得不到保障,难以对电力铁塔存在的安全隐患做到及时发现并提前预防。随着物联网技术的高速发展,国网公司愈发重视泛在电力物联网的建设,输电设备监测
岩石的破碎性能直接影响其爆破作业效果,炮孔堵塞良好的情况下不仅仅能够让炸药的反应更加充分,还可以将爆生气体堵塞在炮孔内使其作用时间大大延长,从而使得炸药的威力最大化,进而达到更好的爆破效果。速凝膨胀封孔剂材料作为良好的炮孔堵塞材料有着凝结速度快、不收缩、不干裂的优点,但是在凝结硬化早期的力学性质受养护龄期的影响较大。目前而言针对炮孔封堵材料对爆破效果的研究主要集中在其长径比以及数值模拟方面,但很少
镍基高温合金因具有优良的高温强度、良好的抗氧化能力、耐腐蚀性能、抗蠕变性能和组织稳定性,被广泛应用于航空航天、核工业、能源动力、交通运输等领域。其中航空发动机中的热端部件约有50%由镍基高温合金制成。随着航空发动机的发展,对涡轮盘用高温合金工作温度及性能的要求日益提升。为设计满足性能要求的新型镍基高温合金材料,合金相关的相图和热力学信息是关键。本文基于相图计算（CALPHAD:CALculatio
随着我国电力发展的蒸蒸日上,目前已经建成了全世界最大的电力网络。但输电线路里程的增加,也带来了输电线路检测的问题,因为输电线路常年处于户外,难免会因为风吹日晒等外部因素影响出现损坏和电力部件脱落的情况。传统的输电线路检测方法主要是人工巡检,不仅危险系数高,效率也比较低下。无人机的发展,使输电线路检测摆脱了传统的巡检困境,不经更加经济安全,效率也大幅提升。绝缘子、防震锤和间隔棒是输电线路上的重要电力
随着机器人技术的发展,国内外对多自由度双臂机器人的研究越发深入,同时也带动了智能领域的发展。在传统单臂机器人基础上,七自由度冗余双臂机器人不仅增加了两个自由度,使机械臂的灵活性和容错性上有了更大的提高,同时也提升了双臂协调操作的难度系数,研究复杂环境下多自由度双臂机器人协调操作下的运动规划俨然已成为该领域热点问题。本文主要内容分为七自由度冗余双臂机器人的运动学和对力学、双臂松协调操作、双臂紧协调操