基于近场动力学理论的单层板损伤分析方法

基于键基近场动力学理论(PD)构建复合材料的单层板模型,在本构方程中引入连续变化的键刚度,以表示复合材料中与纤维夹角相关的力学性能的变化。推导了与复合材料主方向热膨胀系数相关的任意方向的热膨胀系数,为热载荷的施加提供理论支持,将热载荷和力学载荷统一于本构方程中。最后,对预先存在裂纹的单层板进行裂纹扩展模式的仿真,得到预期的仿真结果,并与已有实验结果对比验证模型的有效性。     

熔盐堆空气换热器结构完整性分析

熔盐堆作为第四代核反应堆备选堆型之一,运行温度高,对材料高温性能要求严格;熔盐堆空气换热器作为实验堆关键设备,工作温度高,启停机次数多,长期运行后,材料许用应力松弛下降,应力、应变可能超出允许限值,或发生蠕变疲劳失效。使用Workbench软件,对熔盐堆空气换热器进行力学分析,并对A级使用载荷要求进行结构完整性评定,结果表明:熔盐堆空气换热器满足力学性能要求,其中疲劳损伤占比重较大,高温蠕变损伤也较为显著。     

Phase constitution and microstructure of Ce–Fe–B strip-casting alloy

The strip-casting technique plays an important role in fabricating high coercivity sintered magnet. In this paper, we investigate the phase constitution and the microstructure of rapidly solidified Ce-Fe-B alloy fabricated by strip-casting. We find that the Ce2FelgB phase coexists with Fe, Fe2B, and CeFe2 phases in the Ce-Fe-B strips. The eutectic stucture consisting of Fe and Fe2B is encased in Ce2Fe14B grains, which is blocked by the CeFe2 grains at triple junctions, indicating that the microstructure of Ce-Fe-B strip is characteristic of a peritectic solidification. Thermal analysis indicates that the large supercooling of Ce2Fe14B results in the residual Fe and Fe2B. The microstructural optimization in Ce-Fe-B strips without Fe and Fe2B could be achieved by a heat treatment of 1000 ℃.     

激光诱导击穿光谱增强机制及技术研究进展

激光诱导击穿光谱技术是一种新的材料识别及定量分析技术。但是光谱的重复性低限制其由定性分析向定量分析的发展。因此提高激光诱导等离子光谱信号信噪比及等离子体的空间稳定性对于提高光谱信号的可重复性、降低基体效应等不利因素影响有着积极的作用。同时光谱信号信噪比的增强可降低对激光器输出能量的要求,有效降低了激光诱导击穿光谱集成系统的成本,有利于此技术向更多领域拓展。本文对实验中采用的双脉冲或多脉冲增强,放电脉冲再激发,空间限域,磁场束缚和微波辅助增强四大类方法加以总结及概括。在此基础上深入探讨光谱增强的物理机制,从而为进一步提高光谱信号稳定性及定量化分析的精确度提供有力的理论支持。     

聚龙一号装置准等熵压缩实验负载优化研究

准等熵压缩实验技术已用来研究材料在高压下的状态方程。基于聚龙一号装置平台,实现对样品的准等熵压缩和超高速飞片发射,进行了一系列实验来加深对负载构型的理解。通过对负载结构的设计,研究了构设电极尺寸与电极间隙对磁应力的大小与分布的影响。基于模拟和实验结果,带状线负载结构可以很好地提高磁压和提升装置的运行水平,其电极表面磁压分布也具有良好的均匀性和平面性。目前为止,已经可以用带状线负载在聚龙一号装置上获得峰值压力高达约100 GPa的准等熵压缩,并获得速度超过10 km/s的超高速飞片。     

Coercivity enhancement of sintered Nd-Fe-B magnets by grain boundary diffusion with Pr80-xAlxCu20 alloys

A grain boundary diffusion (GBD) process with Pr_80-xAl_xCu₂₀ (x = 0, 10, 15, 20) low melting point alloys was applied to commercial 42M sintered Nd-Fe-B magnets. The best coercivity enhancement of a diffused magnet was for the Pr₆₅Al₁₅Cu₂₀ GBD magnet, from 16.38 kOe to 22.38 kOe. Microstructural investigations indicated that increase in the Al content in the diffusion source can form a continuous grain boundary (GB) phase, optimizing the microstructure to enhance the coercivity. The coercivity enhancement is mainly due to the formation of a continuous GB phase to separate the main phase grains. Exchange decoupling between the adjacent main phase grains is enhanced after the GBD process. Meanwhile, the introduction of Al can effectively promote the infiltration of Pr into the magnet, which increases the diffusion rate of rare-earth elements within a certain range. This work provides a feasible method to enhance coercivity and reduce the use of rare-earth resources by partial replacement of rare-earth elements with non-rare-earth elements in the diffusion source.     

基于聚龙一号装置的超高速飞片发射实验研究进展

磁驱动加载技术通过脉冲功率源将超大脉冲电流加载到实验负载区,从而形成随时间平滑上升的磁压力,实现对样品的准等熵压缩和超高速飞片发射.本文基于聚龙一号装置的输出特性参数,依次从负载结构、电极尺寸、电流波形和诊断系统等方面,分别设计完成了两种负载构型的超高速飞片发射实验.其中应用单侧带状负载发射尺寸Φ10 mm×0.725 mm的LY12铝飞片速度达到11.5 km/s,磁驱动加载压力近0.9 Mbar.比较模拟计算与实验结果,飞片发射过程和最终速度基本一致.而进一步的模拟计算表明,优化的负载结构尺寸和电流波形调节方案下,将有望发射尺寸Φ8.5 mm×1 mm的铝飞片速度超过15 km/s.从模拟设计到实验开展,已初步掌握了基于多支路脉冲功率发生器的超高速飞片发射实验技术.     

具有宽调谐范围的微纳光机电系统可调谐垂直腔面发射激光器研究

基于微纳机械技术设计得到了可调谐垂直腔面发射激光器结构,将具有Al_0.8Ga_0.2As牺牲层结构的DBR反射镜制备成微纳光机电系统,并与多量子阱有源区光纵向耦合结构相结合.其中,微纳光机电DBR结构不再是简单的分布布拉格反射镜,而是对光波具有高调制作用的可动微纳机械反射镜系统,并在静电力作用下可以动态调谐VCSEL谐振腔的激射波长.实验结果显示,当激光器调谐电压从0 V增加到7 V时,对应激射波长将从968.8 nm蓝移到950 nm,整个调谐范围达到了18.8 关键词： 垂直腔面发射激光器 微纳光机械 波长可调谐     

聚苯胺表面修饰芳纶浆粕及其纸基材料的导电性能

通过在芳纶浆粕(AP)表面修饰聚苯胺(PANI)制备了聚苯胺-芳纶浆粕(PANI-AP), 然后与碳纤维(CF)共混, 采用湿法抄纸技术制备导电性能优异的纸基材料(PANI-AP/CP). 对其形貌结构、 导电性能及PANI分布均匀性进行了表征, 并研究了环境湿度、 温度、 pH值及放置时间对PANI-AP/CP导电性能的影响. 研究结果表明, PANI-AP表面粗糙度增加, 结晶度增加, 出现含醌式结构的导电PANI的衍射峰, 说明PANI成功修饰于AP表面. 采用该方法制备的PANI-AP/CP导电性能与分布均匀性均得到提高, 相对于碳纤维纸基材(CP), PANI-AP/CP的电导率为3.937 S/cm, 导电性能提高153.5%. 与PANI原位生长于CP(AP/CP-PANI)相比, PANI-AP/CP的导电性能提高34.6%, 总色差值(DE)降低74.9%.     

脱水污泥与秸秆掺烧及重金属迁移转化特性研究

在一台实验室规模的内循环流化床中,研究了700?850 ℃下脱水污泥与玉米秸秆的掺烧反应.目的是研究不同温度、污泥掺混比、二次风比率对掺烧后NO排放以及各种重金属在底灰、飞灰、烟气中迁移规律.结果表明,在实验工况下,随着温度升高,NO排放上升,底灰中V、Cr、As、Sb、Hg含量先增大后减小,Zn、Cu、Se、Cd与之...