针对火灾极端工况下储氢瓶风险突出的问题，本文采用火灾事故分析与火烧试验数据相结合的方法，对储氢瓶爆破压力等关键参数开展了系统评估。结果表明：火灾环境下储氢瓶承压强度显著下降，35 MPa公称工作压力（NWP）气瓶的爆炸压力从常温下的122.7~126.0 MPa降低至41.1~53.5 MPa；而NWP为70 MPa气瓶则由常温下的209.8~226.8 MPa降至98.9~112.3 MPa；气瓶从受火至爆炸的时间集中在9~22 min。若气瓶泄放压力与爆炸压力接近，损伤容限低，火灾下爆炸风险高；火灾后经冷却处理的气瓶仍具有较高残余强度，约为2.09~3.37NWP。建议在“泄放先行”的目标下，进一步完善火灾工况下的气瓶爆破强度安全阈值，并规范火灾后气瓶残余强度测试方法。研究可为火灾场景储氢瓶的全过程安全评估提供技术依据。

蠕变是核电高温部件的重要损伤模式，与温度和时间相关的应力强度限值S_t是蠕变评价的重要材料参数。在ASME规范中，安全系数直接应用于应力强度限值S_t的三个确定准则，但该确定方法所隐含的失效概率与保守性问题缺乏相关报道。为量化应力强度限值S_t失效概率，基于617合金蠕变数据，结合S_t各准则与平均蠕变断裂寿命方程的关联，推导了各准则对应概率的函数表达式，计算了617合金应力强度限值S_t三个准则的失效概率，讨论了安全系数（1.0，1.25，1.5）对失效概率结果的影响。结果表明，对于617合金，应力强度限值S_t具有较低的失效概率（750 ℃时，10⁻⁹~10⁻⁵；850 ℃时，10^-8~10^-5；950 ℃时，10^-8~10^-4），表明该参量引入了较高的保守性；引起蠕变第三阶段开始最小应力准则和最小蠕变断裂应力准则对应力强度限值S_t起控制作用，取决于应力水平的高低。研究结果可为高温强度评价相关材料参量的概率评估提供理论依据。

针对高压容器双锥密封结构存在泄漏风险且垫片接触压力难以直接测量的问题，提出一种基于螺栓载荷测量接触压力的间接监测方法。建立双锥密封结构力学模型，推导得出螺栓载荷与垫片平均接触压力的线性映射关系；基于板壳弯曲理论，引入平盖偏转角，构建了考虑径向分布不均的接触压力解析计算方法。搭建双锥密封泄漏模拟试验台，利用垫圈式传感器和感压纸分别获取螺栓载荷与接触压力，并结合有限元仿真对所提方法进行验证。试验及仿真结果表明，在0~4 MPa内压范围内，解析计算的平均接触压力与实测结果误差小于16%；在15 MPa高压工况仿真中，误差仅为0.8%~2.6%。垫片接触压力呈现“两端高、中间低”的径向分布特征，理论计算的分布规律与感压纸实测及仿真结果高度一致。该方法通过监测螺栓载荷可准确反演垫片接触压力状态，验证了模型的有效性，为双锥密封结构的安全监测提供了有效的技术手段。

为满足深海运载装备轻量化需求，针对传统焊接内筋封头残余应力高、可靠性差等问题，提出一种适用于一体化制造的螺旋筋椭球封头新构型。通过轴向压缩试验与有限元模拟，系统对比了无筋、横筋、纵筋及螺旋筋共4种6061-T6铝合金封头的抗压及屈曲性能，并借助旋压仿真与试制验证其整体成形性。结果表明，带纵向内筋结构力学性能最优，其极限抗压强度、屈曲临界压力较无筋结构分别提升8.7%，5%；带螺旋内筋结构在保持优良力学性能的同时，借助旋压成形工艺可实现内筋无畸变、高填充质量的整体成形，而带横向内筋与带纵向内筋结构易出现成形缺陷；带纵向内筋结构的承载能力最为突出，而带螺旋内筋结构在一体化成形方面具有显著优势，其兼顾力学性能与成形可行性。研究为深海装备耐压部件的高性能设计与一体化制造提供新思路。

为贯彻落实GB/T 4732.3—2024《压力容器分析设计 第3部分：公式法》，系统阐述了SW7软件中固定管板式热交换器模块的开发实践与关键考量，研究围绕标准中未要求但具有重要工程意义的若干问题，开展理论建模、公式推导与功能扩展工作。主要内容包括：扩展管板嵌入焊结构、平封头中心开孔接管等力学模型，提升软件的工程适用性；引入管板厚度方向温差热弯曲变形及管板与法兰材料热膨胀差异的影响，实现热载荷的精细化分析；基于法兰-螺栓-垫片系统的变形协调关系，提出满足多工况密封要求的单一螺栓预紧载荷确定方法；提出变刚度弹性基础板非线性分析理论，揭示管板弯曲导致周边换热管轴向刚度下降的耦合作用机理；完善管箱与壳程筒体端部、平封头等关键部位的应力评定体系，明确换热管稳定性校核的优先工况及双向应力状态下的强度理论选用原则。SW7软件不仅是对新分析设计标准的程序化实现，更是对标准内容的有益补充与工程化拓展，其试用版的发布有望推动行业技术水平的提升。

针对某四代高温气冷微堆堆芯压力容器材料奥氏体不锈钢316H在设计运行温度550 ℃下缺乏高温辐照性能数据的问题，提出开展辐照损伤试验与老化试验的研究方案。通过SRIM软件模拟载能离子（He²⁺）入射材料后的运动轨迹与辐照损伤缺陷，结合不同累积辐照剂量下（0.005，0.05，0.5 dpa）的高温辐照试验及650 ℃、100 h的辐照老化试验，建立材料高温损伤行为及老化行为与微观组织的演化规律。结果表明：在设计温度550 ℃下，316H抗辐照性能良好，辐照损伤层约为几微米，损伤主要表现为微空洞和位错；在650 ℃下经100 h老化后，晶间析出碳化物，C和Mo元素在晶界处富集，Cr元素在晶界附近贫化，存在一定失效风险。研究为后续工程实施堆内辐照试验提供了参考。

针对将扩展应用于高压储氢容器临氢爆破片安全泄放装置的超高纯（UHP）AISI 316L奥氏体不锈钢，其内部夹杂物作为氢陷阱和腐蚀萌生源，将直接影响材料的氢脆敏感性与爆破片的起爆精度及可靠性，而当前行业对其洁净度与夹杂物控制缺乏系统评价与比较的现状。本研究通过对比国内外不同厂商采用真空感应熔炼联合真空自耗重熔（A料），以及氩氧脱碳炉结合VAR工艺（B料）制备的材料，开展了系统性质量评估。创新性地综合运用金相显微镜、扫描电子显微镜与能谱分析等微观表征手段，并结合热力学计算软件模拟冷却过程中夹杂物的演变，揭示了不同工艺与来源材料的夹杂物特征与分布规律。研究结果表明，在参与评测的样品中，中国甲厂生产的B料具有最优异的洁净度，其夹杂物密度和面积分数均显著低于其他样品。该结果与热力学模拟预测高度一致，证实了所采用方法的可靠性。研究结果为超高纯316L不锈钢在关键临氢爆破片安全部件中的选用与工艺优化提供了重要依据，也为同类高洁净度材料的质量评价与控制提供了可参考的分析思路和方法支持。

针对小口径薄壁双相不锈钢管在冷轧成型过程中易出现的尺寸偏差、椭圆度及壁厚不均等问题，采用有限元模拟方法，研究皮尔格冷轧工艺参数（轧制速度、回转角度和送进量）对S32750双相不锈钢管成型尺寸的影响。结果表明，当轧制速度为70 次/min时，管材的椭圆度与壁厚不均度明显优于其他3种速度；在4种回转角度中，除60°外，其余角度均导致管材产生明显的椭圆变形，成型质量较差；而60°回转角度下，试样中局部高变形区重复出现，可能引发壁厚不均；随着送进量的增加，管材成型尺寸与目标尺寸的偏差及其椭圆度逐渐增大，成型质量随之下降。因此，推荐将70 次/min轧制速度、60°回转角度及2 mm送进量作为优选工艺参数组合。通过影响权重分析发现，送进量对管材冷轧成型的椭圆度和外径偏差影响较大，而轧制速度则对壁厚不均度的影响更为显著。研究可为小口径薄壁双相不锈钢管的轧制生产提供理论指导。

为探究熔化极气体保护焊（GMAW）在高温熔盐储罐工程中的适用性，针对347H不锈钢分别进行施加脉冲与不施加脉冲两种焊接工艺试验。利用光学显微镜与扫描电镜观察焊接接头组织，并对其力学性能等进行评估。结果表明：不施加脉冲的焊接接头存在夹渣缺陷，而施加脉冲的焊接接头未出现夹渣、气孔等缺陷；焊缝组织主要由柱状及树枝晶状奥氏体和析出相构成；不施加脉冲的焊接接头抗拉强度未达到工程应用要求，其焊缝区的冲击性能和侧弯性能均不合格；而施加脉冲的焊接接头在565 ℃下的高温拉伸性能（R_m≥139 MPa，R_p0.2≥360 MPa）与-196 ℃低温冲击性（≥31 J）能均满足GB/T 150—2024及制造相关工程技术要求。研究为GMAW焊接技术在不锈钢压力容器制造领域的可靠应用与质量保障提供了理论与试验支撑。

针对热交换器管板分析设计中容易强化技术手段，而忽视工程因素的状况，基于前人的分析成果并结合3个失效案例与相关工程经验，指出了建模中值得关注的非受压结构件及工况失真问题。某些情况下，管束模型中折流板、拉杆与定距管及隔板的缺失，都会使分析结果不符合工程实际。在案例的分析讨论中，提出了不同程度加以完善的分析模型。有限元二次分析技术、常规设计技术与工程辅助技术对分析设计技术的协同互补是较好的处理对策。通过分析设计的内容及完整性，分析模型的概念及模型的校验，分析设计的客观资源及主观意识等3个专题共7点认识的讨论，提出管束分析设计中采用应力与位移双判据的必要性。建议分析设计中加强工程素养的培养与个性技能的自觉提升。