基于随机抽样法的多群核数据不确定性影响分析

基于随机抽样方法，研究多群核数据不确定性对反应堆物理计算的影响。首先利用SCALE软件包中核数据协方差矩阵和自主开发的随机抽样模块SAMP，得到多群微观截面等核数据的抽样值，之后分别使用SCALE/TRITON和PARCS程序进行组件计算及堆芯稳态计算，最后通过统计分析得到组件和堆芯计算结果的不确定度。以Almaraz压水堆核电厂装载的燃料组件和首循环堆芯为对象，研究了不同燃耗下有效增殖因子、动力学参数、核素浓度和双群均匀化宏观截面等组件计算结果，以及堆芯功率分布等堆芯计算结果的不确定度。分析结果表明:组件计算结果不确定度多随燃耗变化，快群宏观截面不确定度总体高于热群；堆芯计算结果受核数据不确定性影响显著，其中稳态径向功率分布的最大不确定度为1.9%左右。     

取代基对3(5)-(9-蒽基)吡唑光学性质的影响

使用密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31G(d)方法优化得到了3(5)-(9-蒽基)吡唑及其衍生物的基态(S₀)分子结构, 使用单激发组态相互作用(CIS)/6-31G(d)方法优化得到这些分子的第一单重激发态(S₁)的几何结构, 并使用含时密度泛函理论(TD-DFT)B3LYP/6-311++G(d,p)方法计算了它们的吸收和发射光谱. 计算结果表明, 与3(5)-(9-蒽基)吡唑相比, 无论取代基是吸电子基团还是供电子基团, 衍生物的吸收和发射峰均发生红移, 并且当取代基―R=―BH₂, ―CCl₃, ―CHO, ―NH₂时衍生物有较长的吸收波长和发射波长.     

大型先进压水堆堆芯机械补偿控制模式

研究了AP1000堆芯物理计算程序的计算方法，分析了该程序尤其是机械补偿（MSHIM）控制模式计算功能的理论模型、计算方法及应用范围，对比了大型先进压水堆堆芯设计与AP1000的差异，评估了AP1000反应堆MSHIM计算功能在大型先进压水反应堆堆芯MSHIM计算功能的适用性。基于大型先进压水堆堆芯物理建模，针对大型先进压水反应堆首循环及平衡循环的典型燃耗点进行典型的100%-70%-100%和100%-50%-100%负荷跟踪运行模式计算分析，并依据计算结果对大型先进压水堆的MSHIM运行模式进行了分析。针对大型先进压水反应堆首循环及平衡循环，开展机械补偿控制初始启动运行、再启动运行计算分析，研究机械补偿控制模式的堆芯初始启动和再启动运行能力。计算结果表明:采用MSHIM运行模式的大型先进压水堆，不调节硼浓度的情况下，在首循环、平衡循环典型燃耗下具有一定的负荷跟踪能力；启动、再启动运行模式则需要配合调节硼浓度才能完成。     

跨海特大型桥梁风-浪耦合作用的随机振动分析

考虑风-浪耦合场中风和波浪特征参数的相关性,建立了基于有限元法与边界元法联合分析的特大型桥梁风-浪耦合作用运动方程.其中,作用在大型深水基础上的波浪力采用势流理论和边界元法进行计算,并建立有限单元与边界元单元组的映射关系,将边界单元组上的波浪力映射到结构有限单元上;作用在桥梁上的气动力通过有限元法进行计算,包括由脉动风激发的非定常抖振力和由气弹相互作用产生的自激力.在此基础上,基于随机振动分析的高效算法——虚拟激励法,建立了计算桥梁风-浪耦合作用响应的分析方法.最后,针对某跨海超大跨桥梁方案进行研究,结果表明:与风致响应相比,风-浪耦合作用下桥梁深水基础内力显著增大,其中波浪激发的侧向剪力占主导地位,波浪激发的侧向弯矩在海床附近与风致响应基本相当,但在海床以下更大;斜风-波浪耦合作用下的主梁内力响应和深水基础内力响应比正交风-波浪耦合作用下的结果更大.因此,在跨海桥梁设计中,必须考虑风-浪耦合作用效应.     

Fe-P体系热力学再优化

基于最新的实验热力学数据和相图数据,采用CALPHAD技术对Fe-P体系进行热力学再优化.其中,溶液相(液相、α-Fe和γ-Fe)的Gibbs自由能用替换溶液模型描述,其余化合物(Fe3P、Fe2P、FeP、FeP2和FeP4)看作严格计量比化合物.整个优化过程在Thermo-Calc软件包中完成,优化所得热力学数据和相图信息与实验信息吻合较好,为Fe基合金和含P多元合金体系的进一步优化提供了一组自洽可靠的热力学参数.     

B（N）掺杂单壁碳纳米管的Al原子吸附性能的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论的平面波赝势方法和广义梯度近似，对未掺杂、掺B、掺N的碳纳米管(CNT)不同位置上Al原子的吸附进行了几何优化，计算了吸附Al、掺杂前后CNT的能带结构、态密度、差分电荷密度、电荷布居数和吸附能.计算结果表明，掺B使CNT形成缺电子状态，利于具有自由电子的Al原子的吸附结合，可显著提高Al在金属性的(5，5)CNT和半导性的(8，0)CNT外壁的吸附能；掺杂N形成多电子状态，在费米能级附近半满的施主能级也利于填充Al的价电子，改善Al在(5，5)CNT和(8，0)CNT外壁的吸附结合性 关键词： 密度泛函理论 单壁碳纳米管 B(N)掺杂 Al原子吸附     

Al-Fe-P三元系的热力学优化

采用CALPHAD方法对Al-Fe-P三元系进行了热力学评估, 并根据相关的实验数据对边际二元系Al-P进行了热力学再优化, Al-Fe和Fe-P边际二元系的热力学参数取自之前的研究并做了局部调整. 根据相图数据和热力学数据优化了Al-Fe-P三元系的热力学模型参数, 获得了体系中所有相的Gibbs自由能表达式. 所得参数之间自洽且能很好地重现Al-Fe-P体系的大部分实验相图信息. 通过驱动力判据和本文优化所得的模型参数,从热力学上解释了该体系非晶形成能力与组成之间的关系.