基于VHTRC的棱柱式高温气冷堆核设计程序验证北大核心CSCD

高温气冷堆是国际公认的固有安全性高的反应堆堆型。针对高温气冷堆包覆颗粒燃料引入的燃料组件的双重非均匀性以及棱柱式堆芯布置的非均匀性和强空间耦合效应,提出基于蒙特卡罗均匀化-确定论输运方法的RMC-SaraGR程序系统作为棱柱式高温气冷堆的核设计程序。基于日本棱柱式高温气冷堆临界实验装置VHTRC基准题,针对此套核设计程序系统开展了均匀化模型研究和初步验证。研究结果表明,基于蒙特卡罗均匀化方法,采用全堆模型、合适的能群结构和分区方式产生组件群常数,并经过超级等效均匀化方法进行等效均匀化修正,可以保证堆芯多群均匀计算具有较高的计算精度。     

基于离散元模型的土石混合体直剪试验分析

土石混合体是由高强度块石和低强度土体组成的一类特殊工程地质材料,其力学性质可通过直剪试验进行确定。本文针对土石混合体的细观材料特性,分别采用球形颗粒单元和非规则组合颗粒单元模拟土体和块石材料,对其在不同含石量和颗粒粘结强度下的直剪试验过程进行离散元分析。计算结果表明,土石混合体的抗剪强度随着含石量和粘结强度的增加而增加;通过不同法向应力下直剪试验的离散元分析,确定了不同含石量下土石混合体材料的内摩擦角和粘聚力。本文研究结果有助于进一步揭示土石混合体的抗剪强度特性。     

带有圆弧形凹槽金属薄壁圆管抗撞性优化设计

在金属薄壁圆管的基础上,引入圆弧形凹槽诱导结构并以其为研究对象,建立以凹槽数量及其半径为优化参数,以比吸能和压溃力效率为评价指标的多目标优化模型。分析研究均布设置诱导凹槽对结构吸能、最大峰值压溃力及压溃力曲线平稳性的影响。采用有限元软件LS-DYNA得到不同几何参数模型的碰撞响应,结合径向基函数法构造近似函数,并采用理想点法进行优化设计,得出使结构最优时的凹槽数量和半径,从而得到了理想的诱导凹槽优化结构。     

遥爪型液体天然橡胶的合成与表征

以天然橡胶(NR)为原料,经环氧化反应在NR分子链上引入环氧基制得环氧化天然橡胶(1);1经裂解反应合成了端羰基液体天然橡胶(2);对2进行改性得到端羟基液体天然橡胶(3),其结构经1H NMR和IR表征。探讨了反应温度、时间、氧化剂用量和环氧化程度对2的黏均分子量(M珚η)的影响。结果表明,延长反应时间、升高温度和增加氧化剂用量均可有效降低2的M珚η;1的环氧化程度对2的M珚η具有决定性作用,可通过调节环氧化程度实现2的M珚η的可控性。     

不同压力条件下氢化丁腈橡胶的应力弛豫及分子动力学模拟研究

采用分子动力学模拟方法构建了氢化丁腈橡胶的分子链结构并计算出不同压缩比下的均方回转半径,同时对应力弛豫进行了理论预测并与压缩应力弛豫实验结果进行了对比.研究发现,均方回转半径随着压力的增大而逐渐降低,随着温度的增大而逐渐增大;在不同压力下,应力均随着时间的增大而逐渐降低而且当时间达到一定程度后应力降低逐渐平缓;计算结果表明压力增大或低温下均方回转半径小、弛豫时间长,体系越表现出弹性特征,此结果表明可用均方回转半径的变化来定量描述橡胶材料体系的应力弛豫变化,分子模拟得到的应力弛豫规律与实验结果有较好吻合.     

高性能Bi3+掺杂改性PbO2电极的制备及表征

采用电沉积法制备了金属Bi3+改性PbO2(Bi-PbO2)电极,并通过扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射(UV-VisDRS)、荧光光谱(FP)、莫特-肖特基(Mott-Schottky)曲线、电化学阻抗谱(EIS)和线性极化扫描(LSV)等方法表征了其微结构和电化学性能.SEM、EDS和XPS结果表明,Bi3+以Bi2O3的形式掺杂进入PbO2镀层,同时其掺杂改性可明显改善PbO2镀层的微结构,使电极表面颗粒细化;XRD和UV-VisDRS分析结果显示Bi3+掺杂改性后,PbO2晶体的晶胞参数发生变化,同时禁带宽度(Eg)变小;荧光光谱分析表明Bi-PbO2电极可促进羟基自由基的产生,增强电极降解有机物的催化活性;电化学性能测试显示,Bi3+改性PbO2电极电催化活性的提升与电极的平带电势(Efb)负移、活性表面积增大、电化学反应电阻减小和析氧电位提高有关.     

Ag@SiO2@Y2O3:RE3+（RE=Eu,Tb）核壳结构发光材料的制备与性能

采用均相沉淀法制备了Ag@SiO2@(Y,RE)(OH)CO3.H2O(RE=Eu,Tb)核壳结构微球,经过700℃焙烧后成功制备出Ag@SiO2@Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)核壳结构发光材料。XRD谱图表明Ag核具有结晶良好的面心立方结构;SiO2层为无定型;Y2O3层为立方晶系。FTIR谱图表明核壳之间以化学键相结合。TEM照片表明合成了核壳结构的表面光滑的复合微球,分散良好,大小均匀,Ag核的粒径分布为50±20 nm;SiO2层的厚度为20～30 nm;Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)层厚度约为125 nm。电子衍射图像表明Ag@SiO2@Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)为多晶结构。UV-Vis光谱表明表面包覆使Ag离子的等离子体共振吸收峰发生了红移。荧光光谱表明Ag@SiO2@Y2O3:Eu3+具有Eu3+的特征红光发射,Ag@SiO2@Y2O3:Tb3+具有Tb3+的特征绿光发射,但是发光强度均比纯的Y2O3:RE3+有所减弱,说明贵金属的引入对稀土Y2O3:RE3+(RE=Eu,Tb)的发光起到了荧光猝灭的作用。     

“力的合成”演示实验的改进

针对传统"力的合成和分解演示仪"的主要利弊,设计了更适合课堂的演示实验,其特点是将学生实验搬上黑板,增加实验的可信度和学生的参与度,使学生对合力和分力的等效概念理解更为深刻.     

简易电子天平的制作

在人教版教材《选修3—2》第六章第二节中介绍了一些常见传感器,其中就有电子秤．但是这里提到的主要原理是压力使得应变片发生形变,从而引起一个电压差,由于应变片的形变量与压力是一个比较复杂的对应关系,学生只能定性地分析其传感原理．笔者一直在思考能不能制作一个传感器,能够定量地研究其传感原理,从而凸显知识的应用性．于是想到了传统的电磁力平衡原理的电子天平,它用到的大多数原理都属于中学物理的内容．