随着人类社会的发展,传统的能源获取方式难以满足人类对能源的需求。核电作为一种清洁、高效的能源在世界范围内被广泛应用。上世纪修建的核电站在本世纪初开始面临退役,核设施的退役会对周围环境和工作人员产生威胁,是制约我国核设施废弃处理的障碍。安全壳作为核电站的保护罩,采用钢筋混凝土结构,极难拆除,如何安全高效地拆除安全壳是我国目前需要解决的问题。本论文设计一种可改变切割方向的核设施拆除金刚石绳锯机,根据作业环境的特殊性及主要作业要求,确定绳锯机本体的基本结构,并对其关键部件进行强度分析与校核,规划了绳锯机的工作流程。金刚石绳锯机的切割作业主要通过串珠表面的金刚石颗粒来实现,本质上属于磨削,分子动力学能够从微观纳米角度分析刀具与工件之间的相互作用。本文使用LAMMPS分子动力学仿真软件,基于FFP边界条件,建立金刚石颗粒切削铁的MD仿真模型。将LAMMPS计算得到的微观应力转换为宏观固体力学意义上的应力,建立微观与宏观之间的转换关系。仿真结果表明:随着切削过程的进行,温度会逐渐升高,切削应力在50000bars附近波动。使用OVITO可视化软件,观察仿真过程中铁原子的公共近邻分析（CNA）与中心对称参数（CSP）,阐明切削过程发生的微观机理。研究刀具前角、后刀面预制裂纹以及金刚石晶面取向对温度与切削应力的影响,发现当刀具前角为15°,后刀面晶面指数为（110）时,金刚石刀具的磨损最小,并对串珠的制造提出可行性的建议。通过观察切削过程中径向分布函数（RDF）的变化,分析金刚石结构向石墨结构的转变规律。使用摩擦磨损试验机,进行单颗粒金刚石的切削试验,利用单因素法研究转速和载荷对温度与摩擦系数的影响。通过对比实验结果和MD仿真结果中的摩擦系数,验证分子动力学模拟的正确性,为后续的分子动力学研究起到指导作用。以干切削仿真为基础,使用TIP4P水分子模型,考虑水分子间的长程相互作用与静电作用,建立水分子层做润滑剂的湿切削仿真模型。通过分析湿切削与干切削下的温度、摩擦系数,研究水分子在切削过程中所起的冷却、润滑效果。发现湿切削下,刀具温度由800k降低为550k,摩擦系数由0.7降低为0.4,由此可知,水润滑条件下可极大地提高金刚石颗粒的切削效率和使用寿命。