核电690合金传热管微动疲劳试验及损伤机理分析

核电蒸汽发生器传热管在微幅磨损与交变载荷的作用下形成微动疲劳,导致其表面裂纹萌生和扩展乃至破裂,从而影响反应堆的安全. 为研究径向载荷以及轴向交变应力对690合金管微动疲劳寿命的影响规律,开展690合金管管材的微动疲劳试验,获得690合金管管材的微动疲劳寿命曲线,并与相关研究数据进行对比分析,以便探讨材料在微动疲劳下的寿命模型. 对不同载荷下的690合金管试样的磨痕表面进行三维形貌和扫描电镜观测,分析磨损表面的损伤机理;对不同载荷下的690合金管试样断口的宏观与微观形貌进行表征,分析裂纹萌生、起裂过程及其失效机理. 结果表明690合金管与403不锈钢(SS)抗振条间的磨损机理为剥层及磨粒磨损;690合金管在径向载荷作用下于微动磨损处产生裂纹源,裂纹在轴向交变应力的作用下不断向内部扩展,最终导致断裂;其断裂形式为解理疲劳断裂.      

考虑范德华力曲率效应的双壁碳纳米管外压屈曲

针对双壁碳纳米管外压屈曲问题,研究了层间范德华力的曲率效应对临界外压的影响。应用弹性双层圆柱壳模型,考虑层间范德华力不仅与层间距有关而且与挠度曲率的变化有关,导出了外压屈曲临界压力解析公式。计算得出在不同半径、不同长细比下,外压屈曲临界压力的数值结果,并与经典壳的结果和忽略范德华力曲率效应的结果做了比较。结果显示,对于小半径的双壁碳纳米管曲率效应对外压屈曲有效明显的影响。     

聚乙烯/聚乙二醇共混物中极性组分的表面富集

采用衰减全反射傅立叶变换红外光谱(FTIR-ATR)和扫描电子显微镜研究了极性组分聚乙二醇在聚乙烯／聚乙二醇共混物中的表面富集特性。研究结果认为不同组分表面自由能的差异以及聚乙烯基体的结晶异相排斥作用是导致聚乙二醇组分向共混物表面富集的主要驱动力，而极性组分相区的大小和分布则是影响其选择性迁移过程的重要因素。因此，可以通过添加合适相容剂的办法对聚乙二醇组分的表面富集程度进行有效的调控。     

新工科背景下充分利用大型仪器设备的高分子实验教学设计与实践

新工科建设的一项重要内容是使学生具备立体性、拓展性和综合性的能力,从而实现高素质发展。大型仪器设备在高分子材料的结构分析、性能检测中扮演重要的角色,渗透到了高分子专业实践教学的各个环节,是激发学生创新意识和提高学生综合素质的重要基础条件之一。针对目前大型仪器设备在高分子专业实验教学中的现状和弊端,设计并实践递进式的教学内容体系。在教学过程中,我们采用项目式教学法,在构建线上线下教学资源的基础上,对相关大型仪器设备进行开放式管理和模块化教学,以问题为导向、学生为主体、教师作引导,层层递进,通过具体项目的实施,启发引导学生在实践操作中自主分析和解决问题,有效提高学生对聚合物大型表征设备和仪器的综合应用,从而培养学生良好的实践和创新能力,提高学生的综合素质。     

核电站安全壳人员闸门应力分析——结构改进及其规律

安全壳是核电站防止放射性物质外泄的重要屏障,也是最后一道屏障.本文对某在建核电站安全壳重要贯穿件人员闸门进行了在自重、压力载荷下的静态分析、模态分析、地震载荷下的分析和屈曲分析.事故工况下温度载荷对设备的影响采用了简化弹塑性分析的方法.对设备在各使用限制条件下的应力进行了载荷组合与评定,结果显示,设备原设计无法承受核电站严重事故下的压力载荷.为此,作者提出了结构修改方案及其受力规律.经改进的结构的应力分析和评定结果表明,修改设计后的人员闸门满足ASME B＆PVC第Ⅲ卷的规范要求.论文也指出了原设计不满足ASME规范的结构方面的原因和历史、法规方面的原因,得到了安全壳贯穿件设备设计需关注的力学问题.     

FTIR定量分析聚乙二醇/聚乙烯共混物组成

利用傅里叶转变红外光谱(FTIR)定量分析聚乙二醇/聚乙烯共混物组成,对特征谱带的选择,重叠峰的分离,数据的拟合处理作了详细讨论。采用1 378 cm-1处聚乙烯的复合峰与1 110 cm-1处聚乙二醇的复合峰强度比作为定量分析的基准,利用基于Beer-Lambert定律的理论拟合方程能较好的实现峰强度比与组分浓度的对应关系,可满足聚乙二醇/聚乙烯共混物组分的定量分析的要求。     

聚醚硅油表面迁移行为对聚苯乙烯表面极性的影响

利用变角衰减全反射傅立叶变换红外光谱(ATR-FTIR)法和接触角,分析了聚醚硅油在聚苯乙烯共混物薄膜表面的选择性富集行为及对其表面结构和表面极性的影响,认为接触介质的表面性质是影响共混物中各组分产生选择性迁移扩散的重要影响因素.强极性介质的诱导作用可以在共混物表面层中产生剧烈变化的浓度梯度,而弱极性介质所产生的表面浓度梯度比较缓和.     

利用项目规划方案提升《聚合物加工》课程的教学效果

在<聚合物加工>课程中引入项目规划方案的形式,主动诱导学生参与教学过程,有效提高了教学的互动性,很大程度上丰富了教学内容,加深了学生对聚合物加工机械、加工工艺、加工方法的认识,使学生有机会接触和了解更多的现代聚合物加工手段和工艺.通过选题之间相互的比较与研讨,不但深化了教学内容,也极大拓宽了学生的知识面,而且启发学生对聚合物加工过程中产品配方的确定、加工机械的选择、加工工艺的分解和组合等方面进行深入思考.     

690合金管在室温干态下的冲击微动磨损特性研究

采用小载荷冲击试验机研究了690合金传热管与405不锈钢块在室温干态不同载荷条件下的微幅冲击磨损行为.其中管采用悬臂梁式固定,与冲击配副采取线接触方式,冲击频率为10 Hz,循环次数为106次,试验载荷选取5、10、20和40 N.结果表明:在室温干态条件下,随着载荷的增加,690合金管的磨损体积增大;加工硬化效应增强,磨损表面硬度增加越大.冲击磨损过程中材料表面发生摩擦氧化行为,690合金管的冲击磨损机制主要是磨粒磨损、剥落,且随着载荷增加,磨粒磨损及氧化行为加剧.     

无传感器同步电机长线驱动性能的仿真和评估

鉴于优良的环境适应性和高效能等原因,基于无传感器控制的同步电机应用日益广泛。众所周知,传输线路过长会带来阻抗不匹配、损耗以及串扰等诸多不利影响,会直接制约无传感器同步电机的远控应用。针对上述问题,以液氮环境下的实际电机长线驱动系统为例,利用Portunus仿真平台对系统及其核心部件（同步电机、三相传输线以及变频器）进行了建模、仿真和评估;结合真实液氮负载环境下的试验数据,比对验证了上述仿真与评估结果的准确性,展现了流体负载的周期性脉动特性引发系统电机异常抖振的作用机理。