王晓欣
- 作品数：10 被引量：16H指数：3
- 供职机构：清华大学核能与新能源技术研究院更多>>
- 发文基金：国家科技重大专项国家部委资助项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：核科学技术交通运输工程理学建筑科学更多>>
- ASME规范概率评价方法对细颗粒石墨的适用性研究被引量：3
- 2017年
- 石墨由于其高中子散射截面和低中子吸收截面特性,被广泛应用于第四代高温气冷堆中作为慢化剂、反射层和堆芯结构,故保证其结构完整性对反应堆的安全运行非常重要。由于石墨材料强度分散,概率论方法评价其失效较常用的确定论评价方法更为合适。目前,美国ASME规范采用的概率方法主要针对NBG-18这种大颗粒石墨,对我国高温气冷堆核电站工程项目采用的细颗粒石墨IG-110的适用性未知。同时,我国成都碳素生产的高温堆备选石墨NG-CT-01颗粒大小与IG-110相似,也为细颗粒石墨。因此,文章研究ASME规范概率方法对细颗粒石墨的适用性,并通过实验数据加以验证。结果表明,对于细颗粒石墨,ASME规范过于保守,低估了材料的强度性能。
- 王泓杰史力王晓欣孙立斌吴莘馨
- 关键词：石墨
- 破前漏中的断裂力学分析研究被引量：1
- 2015年
- 在核级管道的设计中,若能证明其满足破前漏(LBB)准则,在设计时可不予考虑假想的双端剪切断裂事故的发生,从而减少防甩防冲击等附加设备及在役检查工作量。因此对反应堆管道系统运用破前漏设计可降低复杂性,提高安全性。管道破前漏中的断裂力学特性分析内容主要包含给定裂纹下的裂纹张开量(COD)、张开面积(COA)计算及裂纹稳定性判定。本文总结了当前工程中最常用的两种破前漏近似准则并程序化其分析过程,然后利用有限元软件的二次开发,建立了含贯穿裂纹的压力管道数值分析程序,完成了校验计算。通过对工程准则与有限元计算结果的比对,讨论了工程准则的保守性,比对结果可给出不同工程近似方法的适用区间。
- 王诗槐史力王晓欣张征明
- 关键词：有限元方法
- 石墨堆芯结构在地震激励下动态响应的数值模拟被引量：3
- 2016年
- 模块化高温气冷堆(HTR-PM)石墨堆芯结构是多体结构,其动态特性研究是复杂的非线性问题。国内外开展了一系列研究,未能较好解决。为了分析该非线性结构的动态特性,本文介绍一种数值模型,将石墨砖和碳砖简化为质点,各部件的接触简化为连接器单元,通过碰撞试验拟合获取连接器参数。数值模型计算的位移基本同1∶1双层四砖石墨组件试验位移时程结果吻合。分析证明,模型对参数不敏感,计算结果准确高效。因此,可将此模型用于石墨堆芯结构的位移分析。
- 赖士刚史力王晓欣孙立斌张征明王莞珏
- 关键词：HTR-PM数值模拟简化模型
- IG-110石墨强度分布与失效概率研究被引量：2
- 2017年
- 石墨作为一种脆性材料,其强度较为分散。相比较于确定论方法,概率论方法更适合于评价石墨材料的强度。在概率论方法中,失效概率采用的分布函数对结果准确性有较大影响。目前对于石墨材料的强度拟合大都采用威布尔分布,然而对于一些情况,如多轴应力、有残余应力等,威布尔分布并不一定适合。本文以IG-110拉伸、压缩、弯曲大量强度实验数据为基础,首先研究了正态、对数正态以及威布尔分布对实验数据的拟合度,随后采用3种分布计算失效概率,研究不同分布对失效概率方法的影响。
- 王泓杰史力王晓欣孙立斌吴莘馨
- 关键词：石墨概率论
- 破前漏中的断裂力学分析研究
- 级管道的设计中,若能证明其满足破前漏(LBB)准则,在设计时可不予考虑假想的双端剪切断裂事故的发生,从而减少防甩防冲击等附加设备及在役检查工作量.管道破前漏中的断裂力学特性分析内容主要包含给定裂纹下的裂纹张开量(COD)...
- 王诗槐史力王晓欣张征明
- 关键词：核反应堆有限元法
- 双层隔振限位系统抗冲击性能的参数优化及偏差研究
- 2022年
- [目的]船用核动力装置中,泵类设备隔振系统使用限位器来严格限制相对位移。为提高隔振系统的抗冲击性能,开展参数优化及偏差影响研究。[方法]建立双层隔振限位系统的简化动力学模型,通过直接积分法分析典型限位器参数下系统的冲击响应特性,应用遗传算法优化限位器参数,并研究参数偏差对系统抗冲击性能的影响。[结果]结果表明:限位器参数对隔振系统的冲击响应特性有显著影响。限位器最优参数组合提高了系统抗冲击性能,但其偏差对系统抗冲击性能存在较大影响。基于参数偏差影响特性,提出限位器的弹性限位参数为正偏差、下层限位间隙及安装间隙为负偏差的偏差控制原则。仿真结果表明,所提出的偏差控制有效缓解了偏差导致的抗冲击性能下降。[结论]研究结果可用于指导隔振系统的限位器设计和制造偏差要求的制定。
- 顾永鹏王晓欣王洪涛李笑天
- 关键词：双层隔振系统限位器抗冲击性能参数优化
- 潜艇设备冲击响应谱谱跌特性数值分析被引量：4
- 2019年
- [目的]设计冲击谱是舰载设备响应谱抗冲击分析的关键输入条件。为了研究大质量舰载设备安装后的谱跌特性,[方法]以潜艇为例,通过对舱段结构的有限元数值模拟,研究舰载设备在不同连接方式下冲击谱随质量及刚度变化的规律,并与目前广泛采用的国军标GJB 1060.1-91给出的冲击设计谱进行对比。[结果]结果表明:对于单自由度系统,在低频段(位移段)和高频段(加速度段),国军标给出的冲击谱更保守;在中频段(速度段),研究得到的响应谱大于国军标给出的响应谱。对于多自由度系统,依据国军标给出的方法忽略模态间的相互作用将导致计算偏于保守。此外,设备与舱段的连接方式对设备响应谱存在明显影响。[结论]研究得到的各种因素对谱跌特性的影响规律,对潜艇大型设备的抗冲击设计具有借鉴意义。
- 王晓欣王晓欣李笑天杜国伟
- 关键词：潜艇冲击谱
- 针对细颗粒石墨的改进概率评价方法研究被引量：1
- 2017年
- 石墨由于其高中子散射截面和低中子吸收截面特性被广泛应用于第4代高温气冷堆中。由于石墨材料强度分散,与常用的确定论评价方法相比,概率论方法评价其失效更为合适。本文通过有限元软件ABAQUS用户子程序开发了石墨构件失效概率分析模型,采用该模型研究了Hindley模型对细颗粒及国产石墨的适用性,在此基础上提出改进的失效概率计算模型,并通过试验数据加以验证。结果表明,Hindley模型过于保守,改进模型则很好地吻合了试验数据,其结果更为合理,为国产石墨在核反应堆中的应用提供参考依据。
- 王泓杰史力王晓欣孙立斌吴莘馨
- 关键词：石墨概率论
- 不同排列小间距双方柱涡激振动数值模拟研究被引量：1
- 2023年
- 为研究不同排列下小间距双方柱涡激振动特性及其振动机理,在雷诺数为100时,对间距比为2、质量比为3的串列、错列和并列排列双方柱涡激振动进行数值模拟研究,分析了双柱在折合流速U_(r)=1~30下的响应振幅及频率特性,并得到振动柱体的升阻力系数,以了解其气动力系数的变化情况,探讨了不同排列下双柱尾流结构的变化情况。结果表明:串列及错列排列中,下游柱涡激振动振幅远大于单柱,上游柱振动受到抑制(θ=60°的双方柱排列情况除外)。并列排列中,双柱振动曲线几乎一致,其涡激振动振幅比单柱稍大。各排列双柱均发生尾流驰振现象,使其在U_(r)超出共振区时仍保持较高的振幅。不同排列的双柱阻力系数C_(D)(θ=30°的双柱排列下游柱除外)均在共振区内突增,在共振区外保持不变。在共振区内,双柱C_(Lrms)随U_(r)的变化情况与A*的大小有关;在其余U_(r)范围内,双柱C_(Lrms)基本不变。串列双柱存在3种尾流模式,θ=30°双柱排列的尾流模式与串列双柱相似,但在超出共振区时,其尾流呈现无序状态。在θ=60°,90°双柱排列中,当U_(r)较大时,双柱尾涡结构呈现混乱的状态;当U_(r)较高时,柱体各自独立脱落旋涡。
- 邬益东李海泉王晓欣史力吴莘馨
- 关键词：涡激振动
- 高温气冷堆蓄电池组地震易损性研究被引量：3
- 2020年
- 为验证核电厂发生地震外部事件时的电力安全,需要对蓄电池组进行抗震鉴定试验。本文以高温气冷堆(HTR)核电厂安全级蓄电池组为研究对象、以安全级蓄电池组抗震鉴定试验数据和工程经验为基础,通过识别、量化蓄电池组的地震易损性变量,并应用基于试验的易损性分析法推导出地震易损性曲线和高置信度低失效概率(HCLPF)抗震能力。研究结果表明,安全级蓄电池组的抗震能力远高于核电厂设计基准地震动需求。
- 姜卓尔赵军赵军王海涛王海涛史力
- 关键词：高温气冷堆蓄电池组地震易损性
