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对Nb3Sn超导线低温下残余应力进行了分析。通过分析复合材料产生热应力的机理,给出弹性假设下计算残余应变的公式。用有限元分析计算了超导线制造到降温过程中各组分的应力变化情况,得到Nb3Sn超导丝在低温下的残余应变,模拟了不锈钢管对超导线残余应力的影响。     

Ni53.2Mn22.6Ga24.2单晶的两步热弹性马氏体相变及其应力应变特性

对具有两步完全热弹性的Ni_53.2Mn_22.6Ga_24.2单晶的物性采用多种测量手段进行了表征,特别研究了不同温度下的应力-应变特性.研究表明,热诱发的中间马氏体相变应变远大于马氏体相变应变.在较低的形变温度下,沿单晶母相［001］方向的压应力诱发的是两步马氏体相变,材料表现出赝弹性;在较高的形变温度下,只能观察到一步马氏体相变,材料展现出完全超弹性特性.此外,利用热力学理论分别计算了诱发马氏体相变和中间马氏体相变的临界应力与形变温度的关系,与实验测量得到的结果相符. 关键词： 马氏体相变 形状记忆效应 应变 超弹性     

NiAl合金纳米线弯曲形变行为的分子动力学模拟

本文采用分子动力学模拟研究不同条件下NiAl合金纳米线的弯曲形变行为。研究结果表明：NiAl合金纳米线弯曲过程包括弹性和塑性形变两个阶段，其中，在弹性形变阶段计算得到纳米线的弯曲模量为48.9 GPa,与已有计算结果接近；而纳米线塑性形变以应力诱发B2→L1₀马氏体相变为变形载体，且形变行为不依赖于体系温度、应变速率及纳米线尺寸等因素，即使在低温和高应变速率下纳米线也表现出良好的弯曲塑性和弯曲强度。此外，NiAl合金纳米线在弯曲作用下具有近零滞后的超弹性特征，弯曲形变在卸去载荷时可完全回复。     

半晶聚乙烯形变机制X射线线形分析

聚乙烯薄膜在室温下进行单轴拉伸,对不同形变阶段试样进行X射线线形分析,结果表明:在屈服前的弹性区和屈服后的应力增加区微观应变(畸变)明显增加,而微晶尺寸变化不大,而在塑性流变恒应力平台区中,微晶尺寸急剧下降,微观应变变化很小。 关键词：     

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用有限元法对EAST装置磁体系统的高性能氦气密复合材料绝缘子性能作了全面的分析.结果表明:绝缘子可满足承受EAST装置耐电压15kV的使用要求;热应力对绝缘子的绝缘层影响最大,外力对绝缘层应力的影响可忽略;EAST复合材料绝缘子具有优良的低温力学性能.     

聚合物湍流减阻流动的直接数值模拟研究

采用离散弹性元素.珠簧哑铃模型方程模拟了聚合物减阻流动.模拟出了高分子聚合物浓度的空间分布.得到了减阻率与粘弹性应力,雷诺应力等的定量关系.分析了聚合物湍流结构和离散弹性元素模型中弹性系数的关系.     

含有小尺寸分层缺陷复合材料压力容器的应变响应及分析

采用乙烯基酯树脂预浸料,利用缠绕法制造了ECR耐腐蚀玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料压力容器,在水压试验过程中基于电测法测量压力容器筒体的应变变化情况,结合Abaqus/Explicit有限元模拟重点预测了含有内部分层缺陷的压力容器在外载荷作用下的应变响应。试验和模拟结果表明:该有限元模型的结果与实验结果的相对误差小于12%;当含有内部分层缺陷(缺陷直径分别为10、20、30、40和50 mm)的复合材料压力容器受到位移载荷时,周向应变是主要应变,最大纵向应变和Mises应力位置与加载位置重合,且最大Mises应力随分层面积的增加而增大。     

ITER聚变装置重力支撑静应力数值模拟

应用ANSYS软件对ITER聚变装置重力支撑结构进行了静应力有限元分析,模拟了重力支撑在工作过程中多种工况的应力变化情况。静应力计算结果表明,支撑结构各部件的应力低于材料的许用应力极限,因此支撑结构,尤其是21块韧性板部件能在各种工况下安全运行。     

图像处理技术在材料表面形变测量中的应用

测量系统是针对检测碳/碳复合材料高温下的力学性能,分析碳/碳复合材料的应力应变关系所设计。介绍了基于CCD图像处理技术,测量高温下碳/碳复合材料试件形变系统的结构及工作原理。在高温下连续实时获取碳/碳复合材料试件上合作目标图像,并应用索贝尔算子准确的计算出图像边缘,通过坐标变换得到了碳/碳复合材料在高温载荷下形变数值。分析了测量系统中图像处理的设计思路,给出了实验结果曲线。     

高分子熔体和浓溶液流变性能的研究

基于多重缠结网络结构模型和高分子链上缠特点在流动中可进行动态解缠和再缠结的多重蠕动机理，用统计力学和动力学相结合的方法，分别了出了缠结链组的末端距分布函数；处于缠结状态下高分子链构象统计分布函数；受力下聚合物是性形变自由能和解除外力下高分子挤出体可回复性粘弹性形变自由能，提出了高分子挤出体可回复形变的粘弹性分子理论。推导出了的高分子熔体的回忆函数、简单剪切流下的本构方程和物料函数，并采用一种新的方法测定出物料的四种参数：η０、Ｇ＾０Ｎ、ｎ′和≤。对于高分子挤出体。可回复性粘弹性形变由快速弹性形变和慢速粘弹性形变两者组成，当把两种变量的复合结构参数－分子链的反式构象分数引入两种形变自由能表达式后，就从理论上得到了可回复形变量同挤出胀大比间的定量表达式，从而建立起一具有分子链结构参数的新的挤出胀大比方程，可回复形变     

快速应对电网闪对EAST低温系统影响研究

EAST氦低温系统是EAST(Experimental Advanced Super-conducting Tokamak)先进超导托卡马克实验装置重要子系统之一;EAST氦低温系统是高能耗能系统,拥有7台氦压缩机(4台低压缩机,3台高压缩机),总功率达到1.4 MW左右,由于EAST实验是连续运行(每次在120天以上),中间不能有停机、停电等事故,否则实验无法正常运行。其供电稳定性是个大问题,对供电系统、变电站的要求都很高;然而在实验期间由于一些非人为因素,还是出现几次"电网闪"跳电事故,低温系统压缩机部分或全部停机、氦透平膨胀机全停、冷却水泵系统全停、真空泵系统全停等事故。若事故处理不当会导致丢气、管道压力过高、液氦容器爆炸、损坏磁体等严重后果。文中给出了EAST实验期间出现电网闪的事故时进行相应处理步骤与一些快速应对的操作经验。     

EAST超导托卡马克冷屏结构与受力分析

EAST是一个全超导磁体系统的托卡马克实验装置,超导纵场和极向场磁体工作在4K温区下。在磁 体和其它发热部件之间布置有冷屏系统,以减少作用到所有低温冷质部件上的热载,将其保持在最低水平。该系 统包括真空室冷屏(内冷屏)和外真空杜瓦冷屏(外冷屏)两部分。在分析了冷屏低温运行时所受热应力以及等离 子体破裂时所受电磁载荷的基础上,运用大型有限元分析程序NASTRAN,对其不同载荷状况进行了数值计算,为其 结构设计与优化提供了理论依据。     

EAST低温系统已研制氦透平膨胀机测试分析

EAST氦低温系统是EAST( Experimental Advanced Super-conducting Tokamak)先进超导托卡马克实验装置重要子系统之一;4 台氦透平膨胀机又是EAST氦低温系统的核心部件.文中主要对已研制出的1台氦透平膨胀机的结构、调试过程与调试结果等进行一些分析,还给出了氦透平的启动过程...     

基于逆布雷顿循环低温氦透平膨胀机测试平台研制

为了解决EAST低温系统中氦透平膨胀机不稳定性问题和开发新的国产氦透平膨胀机,中科院等离子体物理研究所低温工程研究室研制了低温氦透平膨胀机逆布雷顿循环氦制冷机测试平台,试验平台可以对多种结构类型的低温氦透平膨胀机进行测试,运行效果良好。     

基于DCS的EAST内置低温泵监控系统设计

内置低温泵是EAST装置中为防止杂质从偏虑器靶板附近进入等离子体核心的关键部件之一,可以为EAST长脉冲放电试验提供持续的排灰能力实现装置长脉冲放电。主要在EAST低温控制系统基础上,基于DCS结构设计内置低温泵的监控系统,从而实现低温泵阀箱冷却、运行、回温整个过程的自动监控。     

高强度氦气密复合材料绝缘子的性能研究

用于超导磁体冷却回路和电回路绝缘的绝缘子是EAST超导托卡马克装置中一个关键部件,在装置实际运行过程中它必须经受在一定的弯矩和拉力的动态情况下高电压和高内气压的考验。该文主要利用有限元程序对绝缘子力学性能、热学性能和电性能进行了分析与计算,并根据低温实验对绝缘子性能进行了进一步的研究。     

EAST超导托克马克磁体的大型供电供冷外馈线

EAST全超导托克马克聚变实验装置由16个D形环向场线圈和12个圆形极向场线圈组成,大半径1.7m,当环形场线圈励磁14.3kA时,中心场3.5T;±14.5kA极向场线圈可提供10Vs磁通量变化.连接这些超导磁体与13台独立电源和一台制冷机之间的低温和超导部件组成大型供电供冷馈线,在EAST装置外部的外馈线包括:两组超导母线;13对电流引线及其杜瓦;一个大的低温分配恒温器,内装有40多个低温控制阀,4.4K液氦槽,3.8K过冷槽,78K液氮槽和4台超临界氦循环泵;五条低温传输线.本文介绍外馈线的设计、安装和运行情况.     

EAST装置内置低温冷凝泵低温分配阀箱的研制

在全超导磁约束核聚变试验装置EAST中,为了防止杂质从偏虑器靶板附近进入等离子体核心,为EAST长脉冲放电试验提供持续的排灰能力以及装置长冲放电等,低温冷凝泵是必不可少的部件之一,在装置真空室上下安装了内置低温凝泵以提高装置运行参数,为满足低温泵的低温条件,增加一低温分配阀箱给内置低温冷凝泵提供低温条件。文中介绍应用于EAST装置系统中的内置低温冷凝泵分配阀箱研制的技术要求、冷却流程、结构特征。     

EAST降温实验中HTS电流引线的降温操作与自动控制

EAST装置的8对铜电流引线于2007年升级改造为HTS电流引线。基于改造后的冷却回路和降温操作经验,在低温DCS中设计并实现了HTS电流引线降温操作的自动控制,包括降温流程的顺序控制和自动安全监控,以及液位和温度等关键过程参数的自动控制回路。经过降温实验验证,以上自动控制策略完全满足HTS电流引线的降温要求。