核电工程软岩地基沉降计算及沉降预测

为了解软岩地基的沉降变形规律，基于国内某实际软岩地基核电工程，建立核岛软岩地基三维有限元模型，提出了适应于软岩地基时效力学特性的流变模型，通过二次开发将所提出的黏弹塑性本构模型嵌入到FLAC3D软件中。同时采用的敏感度熵权属性识别综合评价模型对地基软岩力学模型参数进行敏感性分析，并基于均匀设计-改进遗传算法-神经网络集成理论的岩体力学参数反演分析方法，结合现场监测资料，反演获得了地基软岩的弹塑性和黏弹塑性模型的力学参数。利用反演获取的力学参数对已发生的核岛地基沉降变形进行数值重演，分析了当前荷载条件下地基沉降变形量及不均匀变形，并对后续地基沉降变形量及不均匀变形进行了预测。该套分析方法可以用于类似软岩核电工程的地基沉降变形计算以及沉降预测。      

核岛地基沉降去噪方法及预测技术

在核电厂的核岛厂房建设过程中会对其地基变形进行观测直至建设完成。由于地址条件不同,电站核岛厂房筏基完成后的地基变形值不相同,对跨厂房的物项的影响也不相同。本文选取某核电厂地基沉降15期观测数据进行分析。首先通过小波阈值去噪法对沉降数据进行处理,预处理结果表明,沉降值和观测时间呈高相关性,结合地基沉降速率的判断,地基沉降已经趋于平稳。在此基础上,本文使用双曲线法和灰色理论法对地基沉降进行了3期的短期预测和30 a的长期预测。分析结果表明,短期预测中2种预测方法与实际测量结果相比均较为保守,其中灰色理论法最为保守;长期预测中,灰色理论法结果发散,不适合进行长期预测;双曲线法的预测结果与欧洲在运30 a左右的两个核电站的实际沉降数据较为符合,预测结果较好。      

核电站泵房不均匀地基的沉降与地基动阻抗计算分析

核电机组的重要厂用水泵房作为核电厂重要的取水构筑物,属于抗震I类物项。为了评价某泵房不均匀地基的安全性,本文分别建立了不均匀地基的平面应变和三维有限元模型,对其进行了施工阶段与正常运行期间的非线性静力沉降计算。此外,本文从谐响应动力求解方法的基本概念出发,基于粘弹性人工边界场地模型,进行了三维自由场地的动阻抗计算,以上结果均与假想的均质地基结果进行对比分析,为下一步泵房结构的抗震计算分析提供了依据。     

核电站核岛厂房复杂地基静力分析及处理方案

针对局部非均质、非岩性复杂地基,应用有限元软件ANSYS建立了地基、筏基与上部结构的一体化三维(3D)有限元模型,精确模拟捕虏体的力学特性和空间分布形态,并对捕虏体参数进行了敏感性分析,对地基不均匀沉降、筏基及上部结构内力分布、结构配筋设计等进行了综合评价。分析结果表明,在特定的捕虏体分布状态的情况下,围岩可以承担上部结构传来的荷载,捕虏体的存在对结构设计的适应性不构成影响;用C25素混凝土置换捕虏体时,置换深度为2 m时,筏板的位移值与置换深度的比值最大,经济性相对较好。     

控制棒尖齿效应中非均匀不连续因子处理技术

为了在压水堆（PWR）中限制控制棒尖齿效应，燃料管理计算程序系统NECP-Bamboo中的变分节块法（VNM）在之前的工作中通过将截面用分片多项式展开，具备了处理非均匀截面的能力。但半插的控制棒同时在节块表面带来了非均匀的不连续因子（DF）。本文提出了一个可以完全解决这个问题的方案。首先，通过包含非均匀不连续因子的表面积分将非均匀不连续因子显式地表达在变分节块法的泛函中，然后用分片多项式展开不连续因子，使其出现在响应矩阵的构建中。与现有的再均匀化方法相比，BEAVRS基准题的数值结果表明，含非均匀不连续因子的非均匀变分节块法可以消除控制棒尖齿效应，同时获得更准确的功率分布。      

X取样方法的研究和应用（三）：克服矿化不均匀效应的方法研究

本文用数理统计方法,首次从理论上研究了X取样中矿化不均匀效应产生的原因,并依据数理统计原理,建立了可以最大限度克服矿化不均匀效应的X取样方法。理论估算和实验验证表明,本方法是各种技术方案中受影响最小的一种。     

基于查表方式的组件均匀化参数表达方式研究

为高精度地由事先算好的组件均匀化参数表产生堆芯计算所需的随组件当地工况变化的参数,发展了一套基于查表方式的处理方法。5个算例的检验,以及在秦山核电站堆芯计算中的应用表明,建立的这一套参数计算方案以及相应的作表表达方法是一种较高精度的方法,能较真实地反应组件参数随各独立变量的变化关系。     

基于NECP-MCX的组件均匀化计算及其在HPR1000中的应用

基于蒙特卡罗的组件计算程序可以处理复杂几何问题，同时不需要确定论组件计算程序中的共振自屏计算，但是蒙特卡罗组件计算程序在扩散系数和不连续因子的产生上存在一定困难。因此，基于连续能量蒙特卡罗粒子输运计算程序NECP-MCX，开发了组件均匀化少群常数产生功能，使用严格考虑中子各向异性的累积徙动面积法产生扩散系数，利用基模修正考虑中子泄漏对中子能谱的影响，提出网格面计数方法计算修正的组件不连续因子。根据VERA二维组件问题对网格面计数方法进行了验证，并将NECP-MCX用于我国自主化核电“华龙一号”零功率启动物理试验的模拟计算。结果表明，与设计值对比，临界硼浓度、等温温度系数、控制棒积分价值的计算偏差均符合工业限值要求。该程序可以产生可靠的组件均匀化少群常数，计算精度符合工程计算的要求，为该程序在新型反应堆中的进一步应用打下了坚实基础。     

束流均匀化聚焦六级磁铁设计

<正>加速器输出束流功率分布不均匀,束流密度大将使钛窗、束流靶容器或被辐照物品损坏,因此电子束辐照需将束流进行扩束均匀化处理。束斑内部束流密度分布虽然不均匀但整体上为对称分布,所以要实现束流均匀化需使用奇对称场。目前能产生奇对称场的八极磁铁和十二极磁铁已用于束流均匀化研究。八极磁铁进行束流均匀化时在束流边缘束流密度过高,对于低流强的应用场景可利用准直器将束流边缘密度过     

秦山一期海堤软土地基沉降规律的耦合分析

秦山一期海堤工程是核电厂专设的防御设计基准洪水位影响的外部屏障工程.直接关系到核电厂的安全.以秦山海堤工程1+450断面为研究对象,该区域为深厚软土地基,具有压缩性高、渗透性小的特点.利用FLAC3D软件,根据核电厂地质特性建立力学模型,对海堤工程软土地基固结沉降进行流固耦合模拟计算,分析了沉降发展规律.通过与现场实测...     

热解焚烧废TBP—煤油的料液配方研究

采用热解焚烧法处理放射性废磷酸三丁酯／煤油（ＴＢＰ／ＯＫ），为了避免热解产生的Ｐ２Ｏ５或Ｈ３ＰＯ４等腐蚀性物质对设备的腐蚀，在料液中加入Ｃａ（ＯＨ）２固体粉末使热解产生的含磷化合物转变成极难溶的磷酸盐或焦磷酸盐并以固体形式分离出反应器。同时加入适当的乳化剂或表面活性剂使ＴＢＰ／ＯＫ－Ｈ２Ｏ乳浊液与Ｃａ（ＯＨ）２固体粉末形成稳定、均匀的混合料液，稳定时间可达７２ｈ。克服了因固体Ｃａ（ＯＨ）２的难溶性致使料液容易沉降的困难，料液的稳定性、流动性（粘度）等可根据不同的工艺要求进行配方，达到使ＴＢＰ／ＯＫ稳定热解并焚烧的目的     

基于决策树的堆芯物理参数预测研究

反应堆堆芯核设计涉及大量方案的搜索与详细计算，缩短方案搜索时间有利于提高核设计效率。数据挖掘技术通过对大量数据进行学习与模式识别，可实现核设计方案物理参数的快速预测，更快地筛选出可行的备选堆芯方案。本文基于数据挖掘的决策树4种算法：C4.5、RepTree、Random Forest及Random Tree，在计算时以燃料富集度、含可燃毒物燃料棒数量及含量作为自变量，以寿期内k_eff不均匀系数偏差（KUCD）、径向功率不均匀系数偏差（RPNCD）、径向中子通量不均匀系数偏差（RFNCD）、堆芯寿期（CL）作为目标函数，构成目标函数符合度（CPF），利用大量已知核设计参数的组件及堆芯设计方案作为数据挖掘训练集，构建数据挖掘模型，并用于对未知核设计参数的组件方案集合（测试集）进行CPF快速预测。结果表明，4种算法利用训练集构建数据挖掘模型的时间在0.6 s以内，各算法的交叉验证精度均在0.7以上，其中C4.5算法对CPF预测精度最高；对测试集方案的核设计参数预测中，单个方案的预测时间均在0.9 s以内，而Random Forest算法对CPF等于4的预测效果最好。     

多路激光聚焦系统的均匀性分析

本文建立了一套光束焦斑均匀性测量系统，获得了单束与多束聚焦系统的焦斑图像。基于Matlab图像处理与图形用户界面（GUI）设计技术，开发了一套多束激光聚焦系统的均匀性计算程序，可快速有效地给出单束与多束聚焦模拟的不均匀因子与相应的能量占有率（又称桶中功率，PIB）。计算结果表明：当能量占有率为70%时，“天光一号”装置六束聚焦焦斑的不均匀因子小于2%，可为状态方程实验研究提供均匀的焦斑条件。     

蒙特卡罗均匀化与多群蒙特卡罗输运研究

基于蒙特卡罗方法(MCNP)进行组件均匀化产生少群常数继而进行堆芯计算,是MCNP应用于堆芯物理分析的一种可行方案。研究MCNP统计产生少群截面以及等效均匀化理论应用于多群蒙特卡罗计算的方法,并进行数值验证。结果表明,本文提出的利用MCNP模拟产生等效均匀化少群常数的方法是可行的,在保证预定精度的条件下提高了效率。     

基于动力人工边界的核电工程地震响应分析

动力人工边界是采用3D有限元技术解决地基动力问题的必要手段。采用粘弹性边界模型和透射边界模型,选取中国北方某典型核电工程实例进行地震响应分析,并将2种复杂人工地基边界模型的结果同简化均匀地基模型的分析结果进行对比,以比较不同分析模型在模拟复杂地基动力效应方面的差异。     

处理轴向三维非均匀效应的单组件均匀化模型

传统以两维单组件模型为基础的均匀化理论及后续的改进均匀化理论产生的粗网均匀化参数无法直接体现轻水堆(LWR)堆芯轴向所存在的非均匀性。本文提出了以单组件逐棒模型为基础的三维均匀化方法,为堆芯计算提供粗网均匀化参数,在维持堆芯粗网计算模型的前提下实现对三维效应的处理。基准数值实验表明,本文提出的方法具有较好的精度表现,适用于堆芯轴向三维非均匀性的处理。     

陶瓷UO2畸形球的控制方法

研究了用于高温气冷核反应堆燃料核芯中畸形球的种类、产生机理及其控制方法。在500 ℃以下空气中进行了脱碳研究，结果发现破裂球(缺裂球、沟槽球等)的产生基本上来源于干球的不完全脱碳所致。在振动分散条件下进行了溶胶的分散研究。结果发现，孪生球和椭圆球的形成基本上来源于溶胶的不均匀分散所致。因此，为了控制和防止上述两类畸形球的形成，最重要的方法是，(1)必须在一定脱碳程序下供给必要的空气量，确保脱碳完全；(2)必须采用合理的溶胶参数下保持均匀分散，以保证球形均匀。     

冷轧钢等离子体处理：现状,要克服的问题及未来

对于诸如汽车工业、包装工业等许多工业而言，钢基体的防腐是一项重要的工业工艺。钢表面防腐的最普遍的方法现在是热浸和电镀。然而，这些方法也有一些缺点：涂层种类少，多层沉积几乎不可能，高的处理和再利用成本。众所周知，薄膜的等离子体沉积（包括溅射）能产生一个非常致密的结构，它有均匀的沉积、少量的针孔和足够长时间的抗腐性能。等离子体沉积的大量工作局限于小工件上。较大工件的等离子体处理已初步用于塑料和玻璃基体     

纳米金掺杂DVB聚合物泡沫的制备

采用高内相乳液法进行惯性约束聚变靶用纳米金掺杂DVB聚合物泡沫的制备研究。将丁二酸硫醇包覆的水溶性金纳米粒子溶解于内相中，采用高内相乳液聚合技术制备了低密度纳米金掺杂的DVB聚合物泡沫。测试结果表明，金元素含量为3.19％时，泡沫密度沿轴向分布均匀，金纳米粒子在其中无明显沉降。扫描电子显微镜分析结果表明，泡沫具有均匀开放的网络结构，纳米金掺杂后的DVB聚合物泡沫平均孔径约1μm。面扫描结果显示，金元素在泡沫中分布均匀，未出现明显的聚集现象。     

X射线线阵列探测器数字图像的非均匀性原因分析

在论述X射线线阵列探测器辐射数字成像系统的基础上，对X射线线阵列探测器辐射数字成像系统获取的图像的非均匀性产生机理进行了理论分析，并在理论分析基础上从测量和校正的角度对各种非均匀性产生因素进行了分类，以便对图像的非均匀性校正的方法及减小图像非均匀性产生的技术途径。