核能汽轮发电机定子线圈模具数控加工工艺研究

本文对核电定子线圈模具的数控加工工艺进行了详尽阐述,指出了在加工过程中遇到的难点及需要重点关注的问题。同时,分别从建模、毛坯现状、加工要求、机床刀具选择、程序编制、程序校验及现场加工几个方面进行了介绍,解决了原有线圈加工中存在的型线吻合度差的技术难题,为加工同类难加工件积累了实践经验,提升了我公司在数控加工技术方面的推广应用能力。     

二硼化钛在氟化钾溶液中的放电行为

研究了二硼化钛电极在20%(质量分数)KF溶液中的放电性能及其影响因素。试验发现,当放电速率为100 mA/g时,二硼化钛电极总的放电容量可达2000 mA.h/g。二硼化钛电极在20%(质量分数)KF溶液中的放电曲线上出现了4个放电平台,结合循环伏安曲线、ICP及XRD等分析手段对相应的电化学过程进行了分析,提出了二硼化钛发生电化学氧化反应的可能机理。     

基于FVM数值分析的海工混凝土结构耐久可靠度Monte Carlo模拟

为研究海工混凝土结构耐久性设计及寿命预测的可靠度方法,分析了耐久性设计与寿命预测的半理论、半经验解析模型方法,讨论了截面形状等条件对氯离子扩散传输的影响。该文研究应用有限体积法(FVM)分析求解混凝土中氯离子含量和蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟求解耐久失效概率,分析海工混凝土结构耐久可靠度。这种方法可简称FVM-MC方法。在FVM-MC方法中,首先采用FVM方法求解混凝土中的氯离子含量,然后采用Monte Carlo方法对失效概率进行模拟求解。验证分析表明,FVM-MC方法分析模拟精度高,是海工混凝土结构可靠度分析的一种可靠方法。计算结果表明,截面形状等对混凝土结构的耐久可靠度具有显著的影响,采用Fick第二定律解析解的半理论、半经验模型,由于没有考虑截面形状效应,增加了矩形截面构件的耐久失效风险;圆形截面具有近似一维的扩散传输特点,在条件相同情况下,其构件耐久可靠度显著地高于方形或矩形截面的构件。     

含裂纹夹杂多孔材料的渗透性理论与数值分析

多孔材料的裂纹网络对宏观渗透性的影响显著,正确描述裂纹网络对材料渗透率的影响具有重要的工程意义。该文将开裂多孔材料视作由多孔基体和裂纹夹杂二相组成的复合材料,基于细观力学理论模型中的相互作用直推法(IDD)给出了渗透率张量的IDD理论解。为分析裂纹长度、密度、取向、间距和连通度等裂纹网络细观形貌参数对宏观渗透率的影响,该文使用具有周期结构的重复单元模型建立了二维数值分析模型,采用有限单元法进行数值求解并与IDD理论解进行了对比验证。理论研究表明,IDD理论模型采用单一的开裂密度指标来表征多孔介质的裂纹网络,在开裂密度不大时能够统一地描述裂纹长度、取向、平均横向间距和纵向间距等多个细观形貌指标对材料整体渗透性能的影响,具有良好的适用性和精度;数值分析表明,在裂纹网络的密度不断增大、裂纹相互趋近并最终连通的过程中,IDD理论解逐渐偏离数值解并低估裂纹间相互作用,此时材料渗透率与裂纹密度呈对数关系;网络裂纹一旦连通,整体渗透率则发生突变,此时渗透率的确定需要特别考虑连通裂纹之间的强烈近场相互作用。     

水泥净浆非碳化区与脱钙碳化区的微观力学表征

本工作重点讨论了如何运用压痕技术来表征水泥净浆试块上非碳化区和脱钙碳化区在微米尺度上的力学特性，并配合使用扫描电子显微镜和电子探针技术，得出了在脱钙后，随着Ca/Si物质的量比的下降，碳化区主体C-S-H结构中部分区域微观力学性能降低的结论。其硬度和弹性模量分别降低了33%、37%。同时，运用纳米划痕、扫描电子显微镜、扫描电子探针，以及热重技术，依次获取了水泥净浆试块在两个区域上的表面倾斜度、表面粗糙度、元素种类、沿碳化深度方向上的元素组成与分布，以及热重试验中的质量烧失。在脱钙前的碳化过程中，水泥浆体会吸收二氧化碳而增加质量，使弹性模量等力学性能增强；而脱钙后碳化会导致水泥浆体的骨架变得松散、表面变得粗糙，以及裂纹和孔隙数量增加。非碳化区和脱钙碳化区的水泥净浆试块磨制的粉末在热重试验中烧失的质量占比分别为26.7%和36.2%。