[發明專利]燃料組件綜合力學性能試驗裝置及其實驗方法

有效

• 申請號: 201310664235.6
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN103698210A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 張勇;馬建中;李朋洲;陳禎;李天勇;李琦;黃文
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/20;G01N3/22;G01N3/303;G01N3/30
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

1.燃料組件綜合力學性能試驗裝置，其特征在于：包括水平支撐臺（9）和放置在水平支撐臺（9）上的豎直支撐臺（10）；水平支撐臺（9）上安裝有底座（3），底座（3）上安裝有至少3根軸線垂直于水平支撐臺（9）上表面的加載立柱（8），底座（3）上安裝有至少2根軸線垂直于水平支撐臺（9）上表面的測量立柱（2）；底座（3）上方設置有加載頂板（1），加載頂板（1）通過連接件與豎直支撐臺連接，加載立柱（8）遠離底座（3）的一端貫穿加載頂板（1），加載頂板（1）開有被測燃料組件安放通孔。

2.根據權利要求1所述的燃料組件綜合力學性能試驗裝置，其特征在于：相鄰測量立柱（2）之間設置有限位裝置（21），限位裝置（21）與測量立柱（2）連接。

3.根據權利要求1所述的燃料組件綜合力學性能試驗裝置，其特征在于：底座（3）上安裝有軸線垂直于水平支撐臺（9）上表面的調位立柱，調位立柱包括套接的頂板調節鎖緊管A（81）和頂板調節鎖緊管B（82），頂板調節鎖緊管A（81）一端與底座（3）連接，頂板調節鎖緊管A（81）的另一端插入頂板調節鎖緊管B（82）內部，且頂板調節鎖緊管B（82）與加載頂板（1）相連。

4.根據權利要求1所述的燃料組件綜合力學性能試驗裝置，其特征在于：水平支撐臺（9）和豎直支撐臺（10）均開有若干定位通孔。

5.實驗方法，其特征在于：包括組件拉伸壓縮試驗，其具體實驗步驟為：

A1、將被測燃料組件（4）通過被測燃料組件安放通孔垂直吊入，被測燃料組件（4）下端與底座上固定好后，再將垂向加載機構（5）從加載頂板（1）上方安裝到位，被測燃料組件（4）的上端與垂向加載機構（5）的輸出端連接；

B1、通過垂向加載機構（5）對被測燃料組件（4）施加拉伸載荷或壓縮載荷，同時測量被測燃料組件（4）的垂向變形指數、側向變形指數，并繪制組件拉伸變形曲線或組件壓縮變形曲線，根據繪制好的組件拉力變形曲線或組件壓力變形曲線計算出曲線斜率，根據曲線斜率確定被測燃料組件（4）的拉剛度或壓剛度；其中，當組件發生失穩時，停止實驗，失穩時的載荷為臨界失穩載荷。

6.根據權利要求5所述的實驗方法，其特征在于：還包括組件扭轉試驗，其具體實驗步驟為：

A2、將被測燃料組件（4）通過被測燃料組件安放通孔垂直吊入，被測燃料組件（4）下端與底座固定好后，再將扭轉加載機構（6）安裝到加載頂板上，被測燃料組件（4）的上端與扭轉加載機構（6）的輸出端連接；

B2、通過扭轉加載機構（6）對被測燃料組件（4）施加扭轉力，同時測量被測燃料組件（4）的轉動角度、側向變形指數，繪制組件扭矩轉動角度曲線，根據繪制好的組件扭矩轉動角度曲線計算出曲線斜率，根據曲線斜率確定被測燃料組件（4）的扭轉剛度。

7.根據權利要求5所述的實驗方法，其特征在于：還包括組件彎曲試驗，組件彎曲試驗分為中部受載彎曲實驗和上端部受載彎曲實驗，?

中部受載彎曲實驗時，其具體實驗步驟為：

A3、將被測燃料組件（4）通過被測燃料組件安放通孔垂直吊入，被測燃料組件（4）下端與底座固定好后，再將垂向加載機構（5）從加載頂板（1）上方安裝到位，被測燃料組件（4）的上端與垂向加載機構（5）的輸出端連接，取水平加載機構（7）通過定位通孔安裝在豎直支撐臺（10）上，按照試驗要求將水平加載機構（7）調整到被測燃料組件（4）的中部位置，使得水平加載機構（7）的輸出端對準被測燃料組件（4）的中部位置；

B3、通過水平加載機構（7）對被測燃料組件（4）中部施加載荷，并測量被測燃料組件（4）的變形指數，繪制組件力變形曲線，由組件力變形曲線的曲線斜率確定其彎曲剛度；

上端部受載彎曲實驗時，其具體實驗步驟為：

A4、將被測燃料組件（4）通過被測燃料組件安放通孔垂直吊入，被測燃料組件（4）下端與底座（3）剛性連接，取水平加載機構（7）通過定位通孔安裝在豎直支撐臺（10）上，按照試驗要求將水平加載機構（7）調整到被測燃料組件（4）的上端部位置，使得水平加載機構（7）的輸出端對準被測燃料組件（4）的上端部位置；

B4、通過水平加載機構（7）對被測燃料組件（4）上端部施加載荷，并測量被測燃料組件（4）的變形指數，繪制組件力變形曲線，由組件力變形曲線的曲線斜率確定其彎曲剛度。