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高分子复合中子屏蔽材料的研究进展

化工新型材料 2022年第S01期50卷 121-125页

作者：黄固龚军军夏文明陈君军陈志刚海军工程大学核科学技术学院武汉430033 92730部队三亚572011

高分子复合材料作为一种富氢、制备相对简便的材料,相比于其他传统屏蔽材料具有突出优势,有望应用于舰船反应堆、小型化模块化快中子反应堆。介绍了国内外高分子复合中子屏蔽材料的研究现状,梳理了影响高分子复合屏蔽材料屏蔽性能的因... 详细信息

高分子复合材料作为一种富氢、制备相对简便的材料,相比于其他传统屏蔽材料具有突出优势,有望应用于舰船反应堆、小型化模块化快中子反应堆。介绍了国内外高分子复合中子屏蔽材料的研究现状,梳理了影响高分子复合屏蔽材料屏蔽性能的因素及其规律,归纳了几种改善屏蔽性能的途径,展望了高分子复合中子屏蔽材料未来可能的研究方向。

关键词：高分子复合材料中子屏蔽纳米材料表面改性共混改性

大口径舰炮关键部件振动特性及缩比实验技术研究

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大口径舰炮关键部件振动特性及缩比实验技术研究

作者：龚军军哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着舰炮设计向高速化、大型化、轻量化、复杂化的趋势发展,对舰炮进行振动特性分析越来越重要,舰炮设计不仅要考虑静态特性,还要考虑整体动态特性,舰炮射击稳定性和射击精度与其振动特性紧密相关,摇架和托架作为舰炮上约束炮身运动、... 详细信息

随着舰炮设计向高速化、大型化、轻量化、复杂化的趋势发展,对舰炮进行振动特性分析越来越重要,舰炮设计不仅要考虑静态特性,还要考虑整体动态特性,舰炮射击稳定性和射击精度与其振动特性紧密相关,摇架和托架作为舰炮上约束炮身运动、赋予舰炮高低射向以及承受并传递舰炮在射击时产生的动载荷的重要部件,它们的设计必须满足质量、刚度、振动频率以及动态响应等要求,其振动特性对舰炮设计至关重要。因此本文针对大口径舰炮关键部件:摇架、托架进行了振动特性研究。首先,根据摇架、托架的结构特性,将其简化为板单元、集中质量单元、弹性支撑元件单元等组成的空间框架结构,基于连续板的振动理论,建立了板单元的面外、面内振动的场传递矩阵;根据耦合板耦合边界处的力平衡条件和位移连续性条件,推导建立了耦合板耦合边界处的线传递矩阵;通过力平衡条件,建立了集中质量、弹性支撑元件的点传递矩阵;通过将组成舰炮关键部件的各单元的传递矩阵连乘建立了摇架、托架系统整体传递矩阵,并代入摇架、托架的实际边界条件,求解得到其固有频率和振型。同时,本文给出了摇架、托架振动响应的求解方法。通过三个算例分析,并与有限元方法得出的结果进行比较,验证了本文理论方法的正确性。其次,基于相似理论三定理和相似准则的导出方法:量纲分析法、方程分析法计算得到了大口径舰炮关键部件原模型和缩比模型模态参数之间的缩比关系,并与有限元方法求解得出的结果进行了比较,证明了理论计算得到的缩比关系是正确的,并加工制造了舰炮关键部件—托架的缩比模型。最后,对舰炮关键部件模型进行了模态分析和振动响应实验,并将实验得出的结果与应用传递矩阵法计算的结果相比较,证明了该理论方法的正确性和实用性。同时对舰炮关键部件原模型与缩比模型振动特性之间的缩比关系进行了实验验证,证明了理论计算得到的缩比关系是正确的,在实际工程上也能应用。因此可以通过分析舰炮关键部件缩比模型的振动特性来预估原模型的振动特性。

关键词：大口径舰炮振动特性传递矩阵法相似理论模型实验

新型耐高温中子屏蔽复合材料的设计制备及性能研究

同方学位论文库评论

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原子能科学技术 2021年第7期55卷 1323-1330页

作者：龚军军陈志刚黄颂新门金凤海军工程大学核科学技术学院湖北武汉430033 92267部队山东青岛266000

采用表面改性处理技术,制备了由环氧树脂、B4C(或BN)和聚丙烯酸铅组成的新型耐高温中子屏蔽复合材料,重点研究了材料制备工艺及主要性能指标,利用蒙特卡罗程序MCNP对材料中子屏蔽性能进行了模拟计算,并与文献报道的屏蔽材料铅硼聚乙烯... 详细信息

采用表面改性处理技术,制备了由环氧树脂、B4C(或BN)和聚丙烯酸铅组成的新型耐高温中子屏蔽复合材料,重点研究了材料制备工艺及主要性能指标,利用蒙特卡罗程序MCNP对材料中子屏蔽性能进行了模拟计算,并与文献报道的屏蔽材料铅硼聚乙烯进行了比较。结果显示,由环氧树脂、B4C和聚丙烯酸铅组成的复合材料各项力学性能良好,具有良好的耐高温性能,210℃烘烤7 h外观无明显变化。MCNP模拟计算表明,对于从热中子至10 MeV的中子,4 cm厚新材料的中子剂量穿透率和中子注量穿透率均优于文献报道的同等厚度的铅硼聚乙烯材料。Am-Be中子源屏蔽试验的实测数据和模拟计算数据表明,两者随屏蔽材料厚度的变化趋势几乎完全一致,两者的差异随屏蔽材料厚度的增加逐渐减小,在10.5 cm处仅1.34%。

关键词：耐高温表面改性中子屏蔽复合材料

基于球形正比计数器的中子剂量率仪探头结构优化设计

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舰船科学技术 2023年第20期45卷 217-221页

作者：肖枫龚军军夏文明海军工程大学湖北武汉430030 中国人民解放军92730部队海南三亚572099

随着对舰艇核安全的关注度越来越高,对辐射监测仪器性能提出了更高的要求。本文对基于球形正比计数器的中子剂量率仪探头结构进行研究,采用Ansys有限元分析软件对直径为100 mm的Benjamin球形正比计数器进行建模计算,通过调整支撑子直径... 详细信息

随着对舰艇核安全的关注度越来越高,对辐射监测仪器性能提出了更高的要求。本文对基于球形正比计数器的中子剂量率仪探头结构进行研究,采用Ansys有限元分析软件对直径为100 mm的Benjamin球形正比计数器进行建模计算,通过调整支撑子直径、绝缘子直径、绝缘子距阳极丝端部距离、支撑子侵入球体距离4个结构参数,分析对阳极丝附近雪崩区域电场均匀性的影响,并寻找优化方案。结果表明,可通过将支撑子侵入球体3 mm距离,使球体端部结构由直径25.7 mm缩小至16 mm,从而减小对探测器方向响应性能的影响。

关键词：中子剂量测量正比计数器 Benjamin结构

纳米B_(4)C(BN)/环氧树脂复合材料制备及性能研究

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舰船科学技术 2021年第12期43卷 111-116页

作者：陈志刚龚军军海军工程大学核科学技术学院湖北武汉430033

本文采用机械辅助的表面改性工艺,对氮化硼和碳化硼进行表面修饰,将其作为中子吸收填料制备微米和纳米BN(B_(4)C)/环氧树脂复合材料,比较了不同粒径下材料在微观形貌、机械性能、耐热性能的差异,并利用MCNP程序对纳米材料的中子屏蔽性... 详细信息

本文采用机械辅助的表面改性工艺,对氮化硼和碳化硼进行表面修饰,将其作为中子吸收填料制备微米和纳米BN(B_(4)C)/环氧树脂复合材料,比较了不同粒径下材料在微观形貌、机械性能、耐热性能的差异,并利用MCNP程序对纳米材料的中子屏蔽性能进行模拟。结果表明:2种纳米级的复合材料较微米级微观形貌更加平整,其中BN含量为20%的复合材料冲击强度从28 kJ/m^(2)提升至33 kJ/m^(2),拉伸强度从127 MPa提升至135 MPa,B_(4)C含量为20%的复合材料冲击强度由24 kJ/m^(2)提升至32 kJ/m^(2),拉伸强度从124 MPa提升至128 MPa,耐热性能也都有明显提升。模拟计算结果显示,2种环氧基复合材料对热中子有着良好的屏蔽性能,1 cm厚度的屏蔽板材对热中子屏蔽率接近100%。可作为一种良好的耐高温中子屏蔽材料。

关键词：表面改性纳米填料耐高温中子屏蔽 MCNP

重型燃气轮机拉杆组合转子热瞬变振动特性研究

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振动与冲击 2024年第10期43卷 285-291页

作者：高进黄涛龚军军赵仕志艾松东方电气集团东方汽轮机有限公司四川德阳618000

重型燃气轮机冷态启动的稳速升负荷阶段,常出现轮盘间径向变形不协调导致的相对滑移,拉杆组合转子会发生振动随燃气轮机转子温度的增加而显著变化的热瞬变振动现象。建立了周向拉杆组合转子平面摩擦带止口配合结构轮盘相对滑移的力学模... 详细信息

重型燃气轮机冷态启动的稳速升负荷阶段,常出现轮盘间径向变形不协调导致的相对滑移,拉杆组合转子会发生振动随燃气轮机转子温度的增加而显著变化的热瞬变振动现象。建立了周向拉杆组合转子平面摩擦带止口配合结构轮盘相对滑移的力学模型,包括平面摩擦、周向拉杆和止口与轮盘相对滑移的力学模型。以某型重型燃气轮机拉杆组合转子为研究对象,对其冷态启动过程中出现的热瞬变振动进行了分析,根据轮盘相对滑移的规律,通过减小轮盘间的变形不协调,并适当增加止口配合的过盈量的方法,成功优化了该重型燃气轮机拉杆组合转子冷态启动过程中的热瞬变振动。

关键词：拉杆组合转子平面摩擦止口配合热瞬变振动

课程思政导向下的文化育人课堂教学初探——以核化生武器及其防护课程为例

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大学教育 2023年第7期 104-106页

作者：胡知临龚军军夏文明陈君军海军工程大学核科学技术学院湖北武汉430033

文章以课程思政为导向,结合核化生武器及其防护课程的特点,针对性地将学科文化中的思政教育元素融入课堂教学,在文化育人的课堂教学中进行了初步探索,形成了优选学科文化素材、优化组织教学内容、优化设计教学过程的“三优”做法。

关键词：课程思政学科文化育人课程课堂教学

MC模拟计算中国成年男性肺器官γ外照射吸收剂量

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核电子学与探测技术 2022年第3期42卷 418-422页

作者：黄诗欣龚军军夏文明陈君军姜荣涛海军工程大学武汉430033 92330部队青岛266102

采用MC软件,建立中国成年男性简化模型,针对四种不同的照射几何条件,计算在20 keV~10 MeV能量区间不同单能γ射线产生的肺器官注量-吸收剂量转换系数,并与ICRP 116号出版物基于体素模型的参考值进行比较。结果表明:在前后照射条件下,射... 详细信息

采用MC软件,建立中国成年男性简化模型,针对四种不同的照射几何条件,计算在20 keV~10 MeV能量区间不同单能γ射线产生的肺器官注量-吸收剂量转换系数,并与ICRP 116号出版物基于体素模型的参考值进行比较。结果表明:在前后照射条件下,射线能量大于40 keV时,肺器官的注量-吸收剂量转换系数计算值与参考值相对差异小于19%;在左右照射条件下,转换系数计算值与参考值相对差异稍大,当射线能量大于300 keV时,肺器官吸收剂量转换系数计算值与参考值相对差异小于30%。

关键词： MC法 γ外照射吸收剂量肺器官

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基于相似理论的舰炮托架振动特性相似性研究

西北工业大学学报 2021年第5期39卷 1150-1157页

作者：龚军军富威左沅昊马佳瑞丁和平哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150001

采用相似比例模型实验可以为舰炮武器研发提供一定的参考。以舰炮托架为例进行说明。通过量纲分析法、方程分析法以及有限单元法建立了托架原模型和缩比模型之间的模态参数相似关系,设计了缩比尺寸为1∶2的托架实验模型,进行了数值仿真... 详细信息

采用相似比例模型实验可以为舰炮武器研发提供一定的参考。以舰炮托架为例进行说明。通过量纲分析法、方程分析法以及有限单元法建立了托架原模型和缩比模型之间的模态参数相似关系,设计了缩比尺寸为1∶2的托架实验模型,进行了数值仿真与实验验证。结果表明:基于相似关系预估原模型的固有频率与有限元数值仿真的结果相比误差在2%以内,与实验结果相比误差在10%以内;缩比模型与原模型的振型较为接近。证明文中理论方法是可行的,具有工程实用性。因此可以通过分析托架缩比模型的振动特性来预估原模型的振动特性,为舰炮设计人员提供了参考。

关键词：舰炮托架振动特性相似理论模型实验