[机械设计自动化精品] DCY3型铲运机工作装置设计 任务书.doc

毕业论文中英文翻译
学生姓名: 学号:
学院: 机械工程与自动化
专业: 机械设计制造及其自动化
指导教师:
2011年 6 月
采用深孔钻技术测量石墨的内部压力

目前,在石墨深层次的内部压力的测量是非常困难的。因此有必要评估一个深孔钻(气动潜孔锤)方法的能力来衡量堆芯石墨内部压力和探讨在现场测量的潜力。气动潜孔锤技术是一个通过厚度残余应力用于测量半破坏性的方法。该技术此前已成功地应用于金属和复合材料。在这个论文中,石墨应力测量方法研究特别是当孔隙度存在显着的体积分数,使用了两种类型的石墨,PGA和PG25过滤石墨,在美国PGA石墨弹性杨氏模量的方向而定,因此切断块样品在两个方向。 PG25过滤石墨是一种服务公开材料的替代品。
已知的负载被用于石墨梁样品,气动潜孔锤的方法用来测量应力/应变通过材料。结果与从应变片粘贴在样品上获得的应变数据进行了比较,总体而言,在气动潜孔锤测量应力/应变和外加应力之间有一个良好的一致性。它表明,深孔钻技术可以测量石墨线性应力分布。

气冷反应堆的堆芯、Magnox和先进气冷反应堆,在英国使用的都是由石墨转的polygranular组件制成。这些反应堆芯在使用寿命期间暴露在快中子和热辐射硬化,二氧化碳气体冷却剂,石墨业绩及辐氧化的服务环境。这些影响导致的砖的物理力学性能的转变。相应的对石墨整体退化进行评估,以提供持续的物质安全运行的保证。
一般来说,测试核石墨构件的结构完整性来评价辐照材料性能,从测试得到的是适用于数字或数学模型反应堆的数据。另一方面,相对有限的工作已报告石墨的残余应力/应变。例如,Kasier 研究发现,通过利用声发射(AE),当给石墨施加压力时发出声信号。他指出,通过重新加载该组件发现只有超过了以前的最大应力才可以自动曝光,这现象称为Kaiser效应。安德鲁发现在石墨在压力下发出的声音因为不同类型的材料而有所不同。 Gilchrist和韦尔斯研究二中的挤压石墨(各向同性和各向异性)多维数据集,克劳斯和Semmler 研究石墨小弯曲和拉伸应力声波能量发射,他们表明,首先加载的声发射率比稍后加载的高。Neighbour 和McEnaney 表明,从受辐照和负载的石墨表现出的声发射Felicity效应,这种效果是以前的AE上最大应力检测。他们也比较类似辐照和辐照核石墨套,以便调查残余应力测量技术的可靠性。整体而言,声发射监测不是一个合适的测量石墨内部压力的技术。
压痕试验在石墨上进行了弹性模量的测定,还调查了自身应力和残余应力的影响。Oku
演示了六个碳材料的显微硬度测试,以评估杨氏模量和弯曲对样品造成的硬度试验载荷位移的实力。之间的硬度测试数据和使用中的形变关系被Ishihara假定为成正比的应力应变曲线和切线模型残余应变的关系。相比之下Hartley用于unoxidised和热氧化IMI24石墨的钝压痕方法来模拟石墨砖的局部应力点。
测量材料内部残余应力的方法很少。一种方法是深孔钻,这是一个通过厚度残余应力测量半侵入性的方法。由Zhdanov和Beaney初步研究,史密斯和同事进一步提高此项技术。该方法已应用于金属和复合材料。最近,金士顿报道该技术在测量很厚的难以进入到全面的测量位置的元件的残余应力分布时具有通用性。
本文介绍了气动潜孔锤法通过石墨构件厚度测量残余应力的应用。

E 杨氏模量
M 弯矩
Y 应变计到中性轴的距离
I 余面积惯性矩
b,h 矩形梁的宽度和深度
P 测量负载
ε应变
[M] 遵守矩阵
[M]* 逆矩阵[M]
f[θ,z], g[θ,z], h[θ,z] 角度和通过厚度的功能
x,y 坐标在平面垂直于参考轴孔
z 通过厚度的位置
uθ基准孔周向应变
uz 基准孔通过厚度应变
ν泊松比
σxx,σyy 残余应力在飞机上正常参考孔的轴线
σzz 残余应力平行于基准孔轴线
残余应力矢量

标本
使用PGA的石墨和PG25多孔石墨两种类型的石墨。切碎PGA的样品已被福尔摩斯在之前的程序作为一个力学行为和石墨接头超声波测量调查的一部分。 PGA的石墨具有材料性能的各向异性。
矩形标本中提取的平行和垂直轴砖发展方向示意如图1所示。在190毫米长,22毫米深,23毫米宽的矩形棒中平行提取的石墨砖平行轴。美国PGA石墨的另一个例子是一个长190mm,宽35mm和深25mm的长方形。这是取自同一代码块,且垂直砖轴。
图1. 石墨的PGA的方向,从一砖样本提取,尺寸mm
PG25多孔石墨,48%的孔隙率,代表高孔隙率的照射石墨受到审查。anite电碳采购的矩形块中提取180毫米长,25毫米宽,35毫米深。 PGA的和PG25典型材料性能见