【技術實現步驟摘要】
本專利技術一般涉及核燃料格架實驗裝置，具體涉及一種考慮堆內工況的核燃料棒與格架磨損及疲勞的實驗裝置及實驗方法。
技術介紹
1、目前對核燃料格架進行磨損/疲勞實驗目的均是為了探究格架結構設計的耐用性，根據實驗情況調整設計格架的彈性簧片；進而在實際的核反應過程中，彈性簧片具有足夠的結構強度，保證格架不出現損壞，致使發生核事故。
2、在實際核反應的過程中，原子核質子數量變化會使原子核產生質量虧損，虧損的質量轉化為能量，進而轉化為熱量。由于格架均為金屬材質，在吸收熱量后會發生膨脹形變。由于實際核反應過程中釋放的熱量遠超現有的實驗中產生熱量，即使水吸收了格架的熱量，格架依然具有較高的溫度，并產生明顯的膨脹。
3、而現有對格架的彈性簧片進行磨損/疲勞實驗的實驗裝置均是在水環境對燃料棒與格架的彈性簧片磨損進行實驗，并未真正在核反應的情況下進行實驗。因此實驗過程中產生的熱量較少，且會被水吸收，導致實驗過程中格架的溫度明顯低于實際核反應過程中的溫度。
4、基于上述情況，格架因溫度影響而膨脹對磨損的影響難以忽視；而現有的實驗裝置忽略了溫度變化后，格架的膨脹形變對磨損情況的影響，以及溫度對彈性簧片進度系數的影響；這種情況導致現有的實驗方式對格架彈性簧片磨損情況和彈性簧片疲勞情況預估不夠準確。
技術實現思路
1、鑒于現有技術中的上述缺陷或不足，期望提供一種考慮堆內工況的核燃料棒與格架磨損及疲勞的實驗裝置及實驗方法。
2、一方面，本專利技術提供一種考慮堆內工況
3、裝置包括：
4、實驗箱；
5、第一夾緊組件，所述第一夾緊組件安裝在所述實驗箱內，用于夾持所述格架；
6、振動組件，所述振動組件安裝在所述實驗箱內；
7、第二夾緊組件，所述第二夾緊組件安裝在所述振動組件上，用于夾緊所述燃料棒的一端，并在所述振動組件的作用下，帶動所述燃料棒振動；
8、加熱組件，所述加熱組件安裝在所述第一夾緊組件上，用于對所述格架進行加熱。
9、根據本專利技術提供的技術方案，所述第一夾緊組件包括：
10、第一驅動裝置，所述第一驅動裝置安裝在所述實驗箱內，且驅動軸上固定安裝有第一抵接件；所述第一驅動裝置用于帶動所述第一抵接件沿第一方向伸縮，使所述第一抵接件沿第一方向與所述格架的側壁抵接；
11、第二驅動裝置，所述第二驅動裝置安裝在所述實驗箱內且驅動軸上固定安裝有第二抵接件；所述第二驅動裝置用于帶動所述第二抵接件沿第二方向伸縮，使所述第二抵接件沿第二方向與所述格架的側壁抵接；
12、第三抵接件，所述第三抵接件固定安裝在所述實驗箱內，用于沿第三方向與所述格架的側壁抵接；
13、所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向均為水平方向。
14、根據本專利技術提供的技術方案，所述振動組件包括：
15、曲軸組件，所述曲軸組件一端可轉動安裝在所述實驗箱的側壁上；所述第二夾緊組件安裝在所述曲軸組件上；
16、傳動機構，所述傳動機構安裝在所述實驗箱內，且與所述曲軸組件的另一端連接，用于驅動所述曲軸組件以所述第三方向的平行線為軸旋轉；
17、當所述傳動機構驅動所述曲軸組件旋轉時，所述曲軸組件帶動所述第二夾緊組件和所述燃料棒振動。
18、根據本專利技術提供的技術方案，所述曲軸組件包括：
19、第一主軸，所述第一主軸可轉動安裝在所述實驗箱內的側壁上，且軸線平行于所述第三方向；
20、第一軸臂，所述第一軸臂一端與所述第一主軸以第一軸線方向為軸可轉動連接；所述第一軸線方向垂直于所述第三方向，用于調節所述曲軸組件的形狀；
21、連桿軸，所述連桿軸一端與所述第一軸臂的另一端可轉動連接，且軸線平行于所述第一軸線方向，用于調節所述曲軸組件的形狀；
22、第二軸臂，所述第二軸臂一端與所述連桿軸的另一端可轉動連接，且軸線平行于所述第一軸線方向，用于調節所述曲軸組件的形狀；
23、第二主軸，所述第二主軸一端與所述第二軸臂的另一端可轉動連接，且軸線平行于所述第一軸線方向，用于調節所述曲軸組件的形狀；所述第二主軸的另一端與所述傳動機構固定連接；
24、所述第一主軸、所述連桿軸和所述第二主軸均平行于第三方向設置；通過調整所述曲軸組件的形狀，改變所述曲軸組件轉動時的振幅；
25、連接件，所述連接件一端可轉動安裝在所述連桿軸上，且可沿第三方向相對滑動，另一端與所述第二夾緊組件固定連接；所述連接件的延伸方向垂直于所述連桿軸。
26、根據本專利技術提供的技術方案，所述傳動機構包括：
27、第一支撐板，所述第一支撐板安裝在所述實驗箱內；
28、第三驅動裝置，所述第三驅動裝置安裝在所述第一支撐板上，且驅動軸與所述第二主軸固定連接，用于帶動所述曲軸組件以所述第三方向的平行線為軸旋轉。
29、根據本專利技術提供的技術方案，所述第一支撐板沿所述第三方向可滑動安裝在所述實驗箱內；所述第一支撐板上開始有螺紋孔；
30、所述傳動機構還包括：
31、第四驅動裝置，所述第四驅動裝置安裝在所述實驗箱內；
32、絲杠，所述絲杠安裝在所述螺紋孔內，且平行與所述第三方向設置；所述絲杠的一端與所述第四驅動裝置的驅動軸固定連接；
33、所述第四驅動裝置帶動所述絲杠旋轉，用于帶動所述第一支撐板和所述第三驅動裝置沿第三方向移動，以調節所述第一支撐板、所述第三驅動裝置和所述第二主軸與所述實驗箱的相對位置；
34、通過調節所述第二主軸與所述實驗箱的相對位置，改變所述曲軸組件的形狀。
35、根據本專利技術提供的技術方案，所述第二夾緊組件包括：
36、萬向軸，所述萬向軸一端與所述連接件固定連接；
37、機械爪，所述機械爪安裝在所述萬向軸的另一端，用于夾持所述燃料棒的端部。
38、根據本專利技術提供的技術方案，所述加熱組件包括：
39、導電層，所述導電層安裝在所述第三抵接件靠近所述格架的一側，且與接地線電連接，用于與所述格架抵接，并電連接；
40、導電夾，所述導電夾通過導線電連接電源正極；
41、所述導電夾用于夾設在所述格架上，與所述格架電連接，為所述格架接通電流，進行加熱。
42、根據本專利技術提供的技術方案，所述加熱組件還包括：
43、溫度傳感器，所述溫度傳感器安裝在所述實驗箱內，且檢測端朝向所述格架，用于檢測所述格架的溫度。
44、另一方面，本專利技術提供一種考慮堆內工況的核燃料棒與格架磨損及疲勞的實驗裝置的實驗方法，應用于上述所述的一種考慮堆內工況的核燃料棒與格架磨損及疲勞的實驗裝置，包括：
45、將格架設置在實驗箱內，使第一夾本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種考慮堆內工況的核燃料棒與格架磨損及疲勞的實驗裝置，其特征在于，格架（1）具有通孔（2），所述通孔（2）的內側壁具有彈性簧片（3）；燃料棒（4）插入所述通孔（2）且與所述彈性簧片（3）抵接；
2.根據權利要求1所述的一種考慮堆內工況的核燃料棒與格架磨損及疲勞的實驗裝置，其特征在于，所述第一夾緊組件包括：
3.根據權利要求2所述的一種考慮堆內工況的核燃料棒與格架磨損及疲勞的實驗裝置，其特征在于，所述振動組件包括：
4.根據權利要求3所述的一種考慮堆內工況的核燃料棒與格架磨損及疲勞的實驗裝置，其特征在于，所述曲軸組件（15）包括：
5.根據權利要求4所述的一種考慮堆內工況的核燃料棒與格架磨損及疲勞的實驗裝置，其特征在于，所述傳動機構包括：
6.根據權利要求5所述的一種考慮堆內工況的核燃料棒與格架磨損及疲勞的實驗裝置，其特征在于，所述第一支撐板（22）沿所述第三方向可滑動安裝在所述實驗箱（5）內；所述第一支撐板（22）上開始有螺紋孔；
7.根據權利要求4所述的一種考慮堆內工況的核燃料棒與格架磨損及疲勞的實驗裝
8.根據權利要求2所述的一種考慮堆內工況的核燃料棒與格架磨損及疲勞的實驗裝置，其特征在于，所述加熱組件包括：
9.根據權利要求8所述的一種考慮堆內工況的核燃料棒與格架磨損及疲勞的實驗裝置，其特征在于，所述加熱組件還包括：
10.一種考慮堆內工況的核燃料棒與格架磨損及疲勞的實驗裝置的實驗方法，其特征在于，應用于如權利要求1-9所述的一種考慮堆內工況的核燃料棒與格架磨損及疲勞的實驗裝置，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種考慮堆內工況的核燃料棒與格架磨損及疲勞的實驗裝置，其特征在于，格架（1）具有通孔（2），所述通孔（2）的內側壁具有彈性簧片（3）；燃料棒（4）插入所述通孔（2）且與所述彈性簧片（3）抵接；
2.根據權利要求1所述的一種考慮堆內工況的核燃料棒與格架磨損及疲勞的實驗裝置，其特征在于，所述第一夾緊組件包括：
3.根據權利要求2所述的一種考慮堆內工況的核燃料棒與格架磨損及疲勞的實驗裝置，其特征在于，所述振動組件包括：
4.根據權利要求3所述的一種考慮堆內工況的核燃料棒與格架磨損及疲勞的實驗裝置，其特征在于，所述曲軸組件（15）包括：
5.根據權利要求4所述的一種考慮堆內工況的核燃料棒與格架磨損及疲勞的實驗裝置，其特征在于，所述傳動機構包括：
6.根據權利要求5所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：韓旭，段書用，周洪亮，李春璐，
申請(專利權)人：河北工業大學，
類型：發明
國別省市：
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