关键词： 铀枝晶生长   相场方法   流场  

摘要： 铀枝晶生长是导致乏燃料后处理电解精炼装置发生意外短路的潜在威胁因素,同时会使铀产物夹杂大量熔盐,影响产物纯度。为了更好地理解铀枝晶生长的微观机理,掌握阴极沉积形貌的控制方法,基于相场方法建立了铀在阴极的电沉积模型,研究了铀枝晶的底部沉积宽度、主枝晶干高度和总沉积面积等形貌参数对流场速度变化的依赖规律。发现外加流场的引入会使铀枝晶的底部沉积宽度降低37.18%,主枝晶干高度降低30.5%,总沉积面积降低49.3%。说明外加流场可以抑制铀枝晶生长,改善铀沉积形貌,但同时也会使破碎的枝晶须重新溶解到熔盐体系中,降低铀电解精炼效率。另外,通过对流场与电解电压、初始浓度等沉积条件耦合影响下铀枝晶形貌特征相图的分析可知,在实际电解精炼过程中,应在保证电解精炼效率的基础上尽量选择高初始浓度和高电解电压的沉积条件,同时设置合理的流场速度以获得理想的铀枝晶沉积形貌。

关键词： 电磁层析成像   碳纤维拉索   有限元仿真   传感器阵列   图像重建  

摘要： 碳纤维复合材料具有高比强度、高比刚度、耐腐蚀和抗疲劳等优点,是大跨度结构拉索的理想型材料。本文基于电磁层析成像技术采用有限元方法对碳纤维拉索的断股和脱粘缺陷进行仿真研究,设计了一种8线圈圆周型传感器阵列,探究了传感器尺寸、激励电流大小与磁感应强度的关系,根据仿真电磁信号研究了LBP算法、Tikhonov算法和Landweber算法3种重建算法对不同拉索缺陷重建图像质量的影响。结果表明,在研究范围内随着传感器线圈直径的减小和激励电流的增大,磁感应强度逐渐增大,并在线圈直径为5 mm和激励电流为1 A时达到最大值;与其他图像重建方法相比,Tikhonov算法能够更好的平衡图像重建效果和成像质量,更适用于碳纤维拉索缺陷检测图像的重建过程。此外,在传感器阵列固定的情况下将拉索缺陷旋转,分析了不同投影角度对缺陷成像效果的影响。本研究旨在为实验条件下碳纤维拉索的传感器阵列设计和缺陷检测成像提供参考依据。

关键词： 风缸   复合材料   厚度计算   强度   有限元   碳纤维   轨道交通  

摘要： 文章基于对复合材料风缸的理论研究和数值模拟,给出了一套完备的风缸设计方案。首先基于经典的网格理论模型,对复合材料风缸的纤维缠绕角度及厚度进行了初步预测,然后基于有限元软件WoundSim建立了复合材料风缸高精度的有限元模型,对纤维缠绕角度及厚度进行了精确分析,最后将仿真所得设计结果应用于碳纤维风缸实际成型工艺中,并对碳纤维复合材料风缸进行质量检测。结果表明:在满足承压要求的工况下,碳纤维复合材料风缸自重对比铝合金风缸减重10 kg,研究成果对轨道交通车辆风缸实现轻量化及复合材料风缸设计制造具有一定意义。

关键词： 脐带缆   有限元分析   电磁场   温升  

摘要： 脐带缆作为有缆无人潜水器(ROV)电力和信号传输的关键组件,工作时须缠绕在绞车上。在运行过程中,脐带缆的温升易受内部损耗的影响,并且长期处在高温环境下,会加速绝缘老化,甚至诱发击穿。为保证脐带缆在作业下安全运行,需要对其电磁和温度特性进行分析。基于有限元仿真软件COMSOL建立电磁和温度等多物理场耦合模型,结合筒体结构、电缆缠绕层数,以及工作过程中的热传导、热对流等因素,研究了线芯损耗特征与多物理场耦合后的温度分布、散热特性,并分析了脐带缆在不同负载、绕组下对温度场分布的影响,以期为脐带缆的设计和多层脐带缆的配置提供理论支持。

关键词： 桥梁施工   可靠性分析   有限元分析   冬季措施   满堂支架   防水保温篷布  

摘要： 为确定冬季施工防水保温篷布包裹情况下支架现浇梁满堂支架可靠性,采用Midas Civil软件按标段内支架的总跨度最大及搭设高度最高的(38.5+56+40.51)m现浇连续梁支架进行强度、刚度、屈曲稳定性与抗倾覆稳定性等各项检算,且各项检算均满足要求,表明冬季施工防水保温篷布包裹情况下支架现浇梁满堂支架可靠性满足要求,与实践效果完全吻合。

关键词： 铸造起重机   板钩轴   窜动   环形槽   有限元分析  

摘要： 针对板钩轴定位卡板螺栓断裂导致卡板失位从平口槽中挤出,失去定位作用的问题,对板钩轴的结构进行了改进,通过采用有限元分析改进后的板钩轴强度及应力分布情况,确定解决卡板失位的有效措施是采用环形槽,这种结构形式的板钩轴既能起到轴向定位的作用,又能避免周向对卡板的冲击,从根本上解决了板钩轴窜动的问题,有效地消除了板钩脱落的安全隐患。

关键词： 高密度电法   非结构化网格   有限单元法   排列装置   正反演计算   电阻率  

摘要： 高密度电法是一种适用性广泛的电阻率勘探方法,拥有多种电极排列装置选择。不同装置由于电极分布方式的差异,在针对不同地质目标和测区环境时往往表现出明显不同的探测能力。为探究各排列装置的特点及其适用情况,推导了2.5D电位的变分问题,采用Delaunay三角化算法实现了非结构化网格剖分,进而实现了有限元正演模拟。结合实践,对常见地质情况进行建模,分别使用温纳α、温纳β、施伦贝谢尔、偶极-偶极4种装置开展正反演对比研究。研究发现:(1)在探测未知区域单个异常体时,温纳β、施伦贝谢尔2种排列的效果更好;(2)在探测相邻较近的多个异常体时,应优先采用具有更高水平分辨率的施伦贝谢尔和偶极-偶极排列;(3)对于低阻破碎带的勘探,温纳β和偶极-偶极排列更为适用;(4)当地层具有较好分层界限时,4种排列均可体现良好的分层效果。因此,高密度电法勘探实践中应综合考虑不同排列装置的特点,根据具体情况选用合适的多种排列方式进行测量,并对采集数据进行综合对比分析,以获得更为准确的解释结果。

关键词： 起波钢筋混凝土梁   普通钢筋   残余吸能能力  

摘要： 文中分析爆炸损伤后普通钢筋混凝土梁和起波钢筋混凝土梁的能量吸收能力,对比说明起波钢筋混凝土梁的抗爆性能。首先,分别建立普通钢筋混凝土梁和起波钢筋混凝土梁的有限元模型;然后,设置先爆炸加载后四点弯曲加载的荷载组合,变化起波矢高、起波角度、TNT当量、钢筋和混凝土强度等参数,对比研究不同参数组合下普通钢筋混凝土梁和起波钢筋混凝土梁的整体损伤过程,并重点分析了起波钢筋的塑性铰的形成发展过程;同时,计算不同参数组合下两种钢筋混凝土梁的能量吸收值,对比两者的能量吸收能力。研究表明爆炸损伤后起波钢筋混凝土梁的吸能能力高于爆炸损伤后普通钢筋混凝土梁的吸能能力,起波矢高越高、起波角度越小、钢筋和混凝土强度越高、TNT当量越小,起波钢筋混凝土梁的残余吸能能力越强。

关键词： 栅线投影技术   偏振   两步相移   三维测量  

摘要： 栅线投影测量是一种被广泛采用的非接触、高精度三维形貌测量方法。然而由于时间相移技术不能在同一时刻采集相移图像,导致这一技术在工业在线检测中难以发挥应有的作用,因此本文结合偏振相机技术,提出了一种基于双偏振投影校正的空间相移测量方法。该方法通过在一对投影仪镜头前加装偏振方向正交的线偏振片,并采用本文提出的投影仪自校正方法,将具有恒定相移量、但偏振方向不同的相移栅线图案投影到待测物体表面,利用偏振相机单帧采集即可获得不同偏振方向的2幅相移图像,从而实现空间两步相移。实验结果表明,该方法对于非消偏振表面具有很好的测量效果,2幅相移图像的采集时间与相机曝光时间相同,可以用于在线测量。

关键词： 三爪动力卡盘   有限元分析   可靠性   稳定性  

摘要： 随着制造业对零件加工质量的要求越来越高,夹紧力大、装夹快、定位精度高的动力卡盘在数控机床中的需求也日益增大。通过对动力卡盘使用工况的力学分析,设计了一款K51680A(G)三爪动力卡盘;分析了影响动力卡盘初始静态夹紧力的楔面倾角与摩擦因数的关系,利用UG软件建立了三爪动力卡盘三维模型,并通过ANSYS Workbench软件对各部件进行了有限元分析,以确保产品的可靠性和稳定性。