乏燃料剪切机气固两相流分析及结构优化

后处理厂普遍采用机械法的剪切机系统进行乏燃料破解，剪切产生的放射性粉尘需进行包容设计，确保乏燃料芯块的充分利用和热室的可维修性，研究乏燃料剪切机内气流形态和颗粒物分布运动规律对于保障剪切机的正常运行具有重要意义。为补充试验研究和理论研究的不足，改善剪切机内粉尘分布、降低粉尘水平和优化剪切机设计，本文以注入模拟颗粒的乏燃料剪切机为研究对象、离散颗粒模型为基础，对剪切机内气固两相流进行了计算流体力学模拟。通过分析剪切机内流体的速度、压力和湍动能的分布规律，以及粉尘颗粒对箱体内部的破坏作用，对剪切机的结构和边界条件设计进行了优化。结果表明：改进流道结构和输入条件可有效避免剪切机内涡流、湍流和高冲击力的产生，箱体内气固两相流的速度场、压力场和湍动能分布规律较为均匀，梯度变化较小，可有效降低箱壁损伤。     

基于STM32控制系统的水面智能垃圾清理器设计

利用曲柄连杆机构作为主执行机构（打捞漂浮垃圾机构）,同时以STM32为整个系统协调工作的控制核心,设计了一款专门适合于诸如景区、公园内湖泊的小型水域的智能垃圾清理器。通过以STM32为主芯片的控制系统流程设计与程序编写、调试,电路搭建,在样机上实体检验、测试,验证了该垃圾清理器的系统设计的合理性。该装置运行时,于手控模式下移位至垃圾较集中的目标区域,后切换至自动状态,按预定轨迹进行垃圾打捞。工作过程中,机器转向灵活,可以实现对岸沿的有效规避动作,同时在超载时会自动停止打捞动作并且回岸等待。     

乏燃料组件提升翻转机结构设计及动力学分析

为实现乏燃料组件提升和翻转动作同步进行，本文设计了基于双导轨提升翻转同步机构的提升翻转机，并在结构中设置安全防坠单元，保证紧急情况下乏燃料组件的安全性。为进一步保证乏燃料组件在提升、下降正常工况和钢丝绳断裂异常工况下的结构安全问题，以双导轨提升翻转同步机构为研究对象进行了动力学仿真分析，使用ADAMS软件分析其多体机械系统关键部件的运动规律与运行中复杂的受力特性，获得了不同工况下设备运行全程的速度及加速度特性曲线。结果表明：双导轨提升翻转同步机构工作时乏燃料组件所受的冲击力小于10 kN，翻转提升过程中翻转料仓的速度波动小于10%，仿真结果验证了系统设计的合理性和可行性。     

基于Johnson-Cook模型的不锈钢管剪切数值模拟

剪切是乏燃料后处理工艺流程关键环节，因受强辐照制约，对该剪切工艺研究很少，剪切工艺参数需通过大量试验进行设计优化，成本高、周期长且无法掌握剪切机理。以乏燃料组件主要支承结构不锈钢管为研究对象，采用基于Johnson-Cook模型的有限元数值模拟方法来分析剪切过程。设计剪切试验验证上述模型的正确性，并研究剪切间隙、刀具角度、刀具棱边宽度等工艺参数对剪切的影响。结果表明：剪切试验与模型结果拟合性很好，证明了该模型的正确性；最大剪切力、断裂时剪切力随剪切间隙、棱边宽的增大而增大，随刀具角度增大而减小；剪切间隙对压紧段断口形貌影响较大，刀具角度和棱边宽对分离段开口高度影响较大。     

黄土颗粒流宏细观对应关系与参数标定方法研究

针对黄土颗粒流模型细观参数标定过程中试错法计算量大的现状，采用敏感性分析与回归分析相结合的方法，在分析了黄土细观因素与宏观力学响应对应关系和多因素非线性联合反演的基础上，快速确定了黄土的细观参数，并得出如下结论：黄土的抗剪强度■_c随半径乘子■的增大呈指数函数规律增大，随摩擦系数μ的增大呈线性增大，随法向黏结强度■_c的增大呈幂函数规律增大；内摩擦角φ′随摩擦系数μ的增大呈对数函数规律增大；黏聚力C随半径乘子■的增大呈线性增大，随法向黏结强度■_c的增大呈对数函数规律增大。数值试验与室内试验结果误差较小，证明了此方法在黄土细观参数标定中的可行性，为其他材料的细观力学参数标定提供了新思路，也为黄土地区滑坡、泥石流和融水降水侵蚀等地质灾害的颗粒流模拟分析提供了参数参考。     

基于OAV方法的车内泡棉材质关键气味物质研究

以泡棉作为研究对象,通过袋子法收集泡棉样品中挥发性组分,利用TDS-GC-MS和HPLC对其进行分析。结果表明:泡棉样品中主要的挥发性组分为醛酮类、胺类、醇醚类、酯类和芳香烃等物质;通过OAV法鉴定出样品A关键气味物质为强烈的刺激性气味的丙烯酸丁酯和刺激性的乙醛与丙烯醛,样品B则为强烈的刺激性气味的丙烯酸丁酯、胺味/泡棉味的三乙烯二胺和刺激性的乙醛;醛类气味物质主要来自生产过程中掺杂混入的,丙烯酸丁酯来自丙烯酸树脂的分解,磷酸三乙酯、三乙烯二胺和双二甲胺基乙基醚主要为助剂的残留,N,N-二甲基甲酰胺来自生产过程中溶剂的残留。     

基于修正GTN模型的不锈钢管剪切过程韧性断裂准则研究

为了改善修正Gurson-Tvergaard-Needleman模型(修正GTN模型)无法准确模拟不锈钢管剪切过程的缺陷,该文在原模型基础上,构造了一个与位移相关的损伤函数作为新的断裂准则。同时,在ABAQUS中采用隐式向后Euler应力更新算法编制了改进后模型的VUMAT用户子程序,实现了其数值求解。最后进行了SUS304不锈钢管剪切试验,通过分析对比试验数据与改进后模型的模拟结果,验证了该文所提出的方法的准确性。