摘要：空间技术是具有重大潜在前景的技术,对国家的科学、国防、政治、经济具有重要意义。为了满足空间条件及发射条件的要求,并使空间核反应堆经济性最大化,对空间核反应堆本体的结构设计方案和参数最优化进行了研究。在调研多种国外空间核反应堆方案设计的基础上,提出了空间核反应堆堆型与堆本体结构设计方案。建立了堆本体数学模型,将设计最优化的工程学问题转化为求解非线性整数优化的数学问题,采用编写Matlab程序语言的方法,利用数学软件求解了最优化问题,在理论上得到了所建立模型的最优化参数设计并探讨了旋转控制鼓数量变化与堆芯燃料半径变化对堆本体总质量的影响。堆本体总质量较初始模型下降了14.3%,为今后完成更进一步的空间核反应堆设计提供了参考。

摘要：为探究球床模块式高温气冷堆(HTR-PM)石墨堆内构件抗断裂破坏特性,提供石墨堆内构件设计和完整性评估的依据,利用经实验验证的基于内聚力模型的扩展有限元方法(XFEM)对球床模块式高温气冷堆侧反射层石墨砖的燕尾键-键槽结构进行了断裂性能的模拟分析,并对石墨断裂参数及几何尺寸等参数进行了敏感性分析。模拟结果显示:该石墨砖燕尾键-键槽结构的最大失效载荷P max为50.7 kN,且随圆角半径而增大;P max对石墨材料抗拉强度敏感,圆角越大越敏感,对材料断裂功、杨氏模量敏感度较小,但随着结构圆角变小变得相对更敏感,对泊松比几乎不敏感。分析结果与文献预测及实验结论具有较好的一致性。本文研究能对其他类型反应堆(如熔盐堆和快堆)的石墨构件断裂性能分析评价提供参考。

摘要：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。

摘要：反应堆压力容器(RPV)侧向支承是高温气冷堆地震风险的关键贡献物项,对于反应堆地震安全至关重要。本文确定了高温气冷堆RPV侧向支承的地震易损性变量,分析出易损性变量因子的合理取值,计算得到侧向支承的地震易损性曲线和高置信度低失效概率(HCLPF)抗震能力,挑选出易损性变量中的关键参数,并研究了RPV侧向支承HCLPF抗震能力对易损性关键参数的敏感性。结果表明,侧向支承的抗震能力明显高于设计基准地震动,易损性对于关键参数变异并不敏感。

摘要：驰振是一种气动不稳定现象,可能导致结构发生剧烈振动而失效。高温气冷堆蒸汽发生器内传热管束处于高速氦气的环境中,其截面为带圆角的方形。为研究这种特殊截面管束的驰振问题,基于准稳态模型推导获得的稳定性判据,采用CFD方法建立二维数值模型,获得不同攻角下的静态流体力数据,并利用此数据研究结构的驰振稳定性。结果表明,圆角结构对结构的驰振稳定性影响较大,能显著减小流体阻力系数,进而降低了结构发生驰振的临界流速;同时,较大的圆角半径会缩小结构可能发生驰振失稳的攻角范围。本文研究为高温气冷堆传热管束的设计提供依据。

摘要：高温气冷堆是国际核能届公认的第4代反应堆6种堆型之一,也是我国科技重大专项支持研发的新堆型,其石墨堆芯支承结构是散体结构,在地震载荷作用下的结构动力学响应和连续体结构有较大不同,表现出强烈的非线性和离散性。在已经开展的抗震研究基础上,设计并开展了HTR-PM石墨堆芯支承结构1∶4整体模型抗震试验研究,分析了抗震试验过程中测得的动态特性数据,与模型试验结果进行了对比,得到了模型的加速度和位移变化规律:模型的加速度随着模型高度增加而增大;石墨砖的位置越高,其响应振幅越大。由结构的各种动态响应特性及其分布规律可得,高温气冷堆堆芯支承结构设计能够满足抗震设计要求。

摘要：由中国式现代化视听所生产的话语符号和具象表征,要在新的语境下积极从中华文化根脉中汲取灵感,在文明互鉴中形成独具中国特色、中国风格、中国气派的话语表达。而在互联网极大改变了社会的运行状态的同时,数字化的信息或说数据的经济属性也被凸显,当下的“大视听”开始浮现被“流量逻辑”所支配的态势。中国的“大视听”要根植于中华文明,服务人民群众,参与建构协调共生的、足以展现中国式现代化成就的物质文明和精神文明。为中国视听带来更有实效的国际传播能力,在对外讲好中国故事的同时,助力中国社会的美好发展,则是构建中国“大视听”话语体系的终极实践目标。中国文化精神可以为视听生产注入正能量,因此,坚持习近平文化思想的引领,将国际传播与内容生产深度关联,开发多维的进路,让中国的文化话语在世界舞台上被更多地“看见”,是我们的使命与责任。

摘要：拉伸强度是石墨构件设计和结构完整性评价的一个重要参数,为研究国产石墨的拉伸强度及试样尺寸、石墨颗粒粒径、微观组织等对拉伸强度的影响,本文选用3种典型国产石墨,即粗颗粒、细颗粒和超细颗粒石墨,对每种石墨的4种不同尺寸规格的试样在拉伸试样机上开展巴西圆盘试验,采用高速相机捕捉劈裂破坏过程,使用扫描电镜观测断口形貌。对比分析了裂纹的扩展过程及破坏形式,测得了拉伸强度并分析了其分布特点,研究了试样尺寸、石墨颗粒粒径、微观组织等对拉伸强度的影响。结果表明:石墨劈裂试验过程满足巴西圆盘试验有效性的要求,试样尺寸越大,石墨颗粒粒径越大,越易产生二次裂纹和局部压缩破坏;通常石墨拉伸强度随试样尺寸的增大而增大,但试样尺寸较小时要综合考虑试样尺寸和颗粒粒径的影响,且材料密度越小尺寸效应越明显;石墨拉伸强度随颗粒粒径的增大呈下降趋势,表现出显著的颗粒粒径效应;石墨拉伸强度具有较大的分散性,其与石墨颗粒粒径表现出明显的相关性,细颗粒石墨拉伸强度的均匀性较粗颗粒石墨好得多,同时超细颗粒石墨明显优于细颗粒石墨;石墨的微观组织对拉伸强度有显著影响,粗颗粒石墨有较多较大的原生孔隙等缺陷,其拉伸强度最小,细颗粒石墨次之,超细颗粒石墨最大。

摘要：大开孔应力集中是高温气冷堆反应堆压力容器结构完整性分析的重点关注的课题之一。应力集中水平取决于开孔形状的设计。本文将三维边界元法用于高温气冷堆核电站示范工程反应堆压力容器的大开孔形状优化研究。边界元法只需在边界划分网格,在开孔形状优化过程中仅移动边界网格,避免了体积网格畸变问题。采用基于自适应生长的形状优化算法,通过应力集中区域沿法线方向生长有效降低应力。数值算例表明,该算法可方便得到具备低应力水平的优化开孔形状。

摘要：高温气冷堆的反射层和隔热层主要由数量庞大的石墨砖和碳砖组成,在地震或冲击载荷作用下,部件之间可能发生滑移和碰撞,影响其结构完整性。简化的数值分析模型是研究这种大规模散体结构的重要手段,而其中模拟碰撞的非线性连接单元参数对分析的收敛性和结果的准确性至关重要。本文对高温气冷堆中石墨构件的3种典型碰撞形式进行了实验研究,测量得到了各碰撞模式下碰撞时间和恢复系数与碰撞速度的关系。针对碰撞实验中边界条件与堆内实际构件的差别,采用商业有限元分析软件ABAQUS对不同碰撞形式进行了数值分析,进一步获得了更为准确的碰撞特性,并通过改进的Hertz碰撞模型对实验和数值结果进行分析,得出了非线性碰撞连接单元的等效刚度系数和等效阻尼系数。最后利用数值分析方法进行了与堆内构件设计相关的质量和间隙尺寸对碰撞单元等效刚度系数和等效阻尼系数的详细研究,为高温气冷堆石墨和碳堆内构件的设计提供参考。