發(fā)布時(shí)間：2020-04-25 16:02

【摘要】：真空室作為磁約束聚變堆主機(jī)的主要部件之一,它最重要的功能是為建立、維持、加熱、診斷等離子體提供超高真空的場(chǎng)所,并支撐真空室的內(nèi)部部件和其引起的機(jī)械負(fù)荷,其可靠性的要求極高。近半個(gè)世紀(jì)以來(lái),為了更深入地開(kāi)展聚變能研究,世界各國(guó)相繼建立了一大批的核聚變實(shí)驗(yàn)裝置,在建的托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置的規(guī)模也越來(lái)越龐大和復(fù)雜,對(duì)于大型磁約束聚變堆真空室設(shè)計(jì)、制造關(guān)鍵技術(shù)的研究,已經(jīng)成為國(guó)際上對(duì)于聚變堆主機(jī)研究的熱點(diǎn)之一。CFETR(中國(guó)聚變工程實(shí)驗(yàn)堆)裝置是介于ITER(國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆)和DEMO(聚變電站示范堆)兩者之間的綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。與ITER相比,CFETR的優(yōu)勢(shì)在于其可以維持長(zhǎng)時(shí)間高參數(shù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行,燃耗時(shí)間達(dá)到50%,可以實(shí)現(xiàn)氚自持等。本文基于CATIA三維造型軟件與ANSYS有限元分析軟件,針對(duì)CFETR裝置的真空室完成了安全性能分析與評(píng)估,以更準(zhǔn)確地研究CFETR真空室在各種載荷下的結(jié)構(gòu)性能。本文的主要工作內(nèi)容有:1.研究聚變能發(fā)展相關(guān)的文獻(xiàn),為本文所述內(nèi)容提供理論依據(jù)。詳細(xì)介紹CFETR真空室結(jié)構(gòu),并根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)建立了真空室的簡(jiǎn)化分析模型;2.使用ANSYS軟件,針對(duì)CFETR真空室在等離子體破裂的工況下,開(kāi)展電磁分析,得到了真空室結(jié)構(gòu)上渦流的分布、產(chǎn)生的焦耳熱的分布以及電磁力的分布情況等結(jié)果數(shù)據(jù),并對(duì)電磁分析結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比討論。3.基于靜態(tài)的結(jié)構(gòu)分析理論,使用ANSYS軟件進(jìn)行了 CFETR真空室模態(tài)分析與屈曲分析,得到了真空室的固有頻率與模態(tài)振型,以及特征值與非線性屈曲條件下的臨界失穩(wěn)載荷。4.以CFETR真空室的自重、中子熱輻射和電磁力載荷作用為研究基礎(chǔ),對(duì)真空室結(jié)構(gòu)上的熱和結(jié)構(gòu)應(yīng)力進(jìn)行了分析計(jì)算。得到了真空室的溫度分布和真空室在自重下的結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布,以及在重力、電磁力、中子熱輻射組合載荷作用下的真空室整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TL628

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2640421