【摘要】：真空室作為聚變堆的一個(gè)核心部件,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中面臨各種電磁環(huán)境,每種電磁環(huán)境都會(huì)給真空室?guī)?lái)不同的電磁載荷。等離子體破裂作為一種不可避免的真空室典型工況,其發(fā)生時(shí)等離子體上的電流會(huì)按照一定曲線衰減,隨著等離子體上電流的衰減,真空室的電磁場(chǎng)環(huán)境也發(fā)生變化,這樣在真空室壁面上就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)渦流,感應(yīng)渦流會(huì)在真空室上產(chǎn)生電磁載荷,對(duì)真空室的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。本文基于ANSYS有限元軟件,對(duì)真空室在等離子體破裂工況下的產(chǎn)生的感應(yīng)渦流進(jìn)行了模擬,并且計(jì)算出真空室受到的電磁力,將電磁載荷加載到真空室結(jié)構(gòu)上,進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析。主要內(nèi)容有：1、對(duì)聚變堆真空室的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)敘述,并且闡述了與分析相關(guān)的電磁學(xué)和結(jié)構(gòu)理論,分別為本論文提供了實(shí)物和理論依據(jù)；2、在ANSYS仿真軟件中對(duì)具體的分析模型進(jìn)行建模,分別構(gòu)建了電磁分析模型和結(jié)構(gòu)分析模型；3、基于ANSYS軟件對(duì)等離子體破裂工況下電磁計(jì)算方法進(jìn)行了詳細(xì)的模擬,最終得到聚變堆真空室上產(chǎn)生的渦流分布規(guī)律、真空室熱載荷和電磁力分布規(guī)律,并且對(duì)計(jì)算結(jié)果作了闡述；4、提取電磁分析得到的真空室上電磁載荷的分布,將此載荷再加載到結(jié)構(gòu)分析中,再次基于ANSYS軟件對(duì)聚變堆真空室進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析,得到真空室應(yīng)力和位移,并對(duì)結(jié)構(gòu)分析結(jié)果做了闡述。
【圖文】：

加入ＩＴＥ民計(jì)劃，２００６年１１月，打Ｅ民計(jì)劃進(jìn)入執(zhí)行階段，項(xiàng)目目標(biāo)是建設(shè)托卡逡逑馬克熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆，該堆綜合測(cè)試了聚變反應(yīng)所需的高熱流和核部件，為聚變逡逑電站的大規(guī)模建設(shè)奠定參數(shù)性基礎(chǔ)，圖１－１為ＩＴＥ民概念設(shè)汁圖。逡逑圖１－１ＩＴＥ民概念設(shè)計(jì)圖逡逑Ｉ＾ｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ｃｏｎｃｅｐｔ邋ｄｅｓｉｇｎ邋ｆｏｒ邋ＩＴＥＲ逡逑當(dāng)前世界上各國(guó)建造了多個(gè)托卡馬克裝置，具有代表性的有，美國(guó)普林斯頓逡逑建設(shè)的ＴＦＴＲ，該裝置取得了超放電模等成果，如圖１－２；美國(guó)通用原子公司建設(shè)逡逑的ＤＩＩＩ－Ｄ，該裝置展示了邋Ｄ行截面良好的約束效果，如圖１－３；歐洲原子能委員逡逑會(huì)建設(shè)的ＪＥＴ，該裝置１＾其尺寸最大見(jiàn)長(zhǎng)，如圖１－４；日本原子能委員會(huì)建造的ＪＴ－６０，逡逑該裝置的特點(diǎn)是自舉電流和低雜波電流驅(qū)動(dòng)的研巧，如圖１－５；我國(guó)從上世紀(jì)５０逡逑１逡逑

課題來(lái)源及研究背景逡逑本課題來(lái)源于國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ＯＴＥ民）計(jì)劃，課題名稱為電磁熱工工制造與堆內(nèi)部件多場(chǎng)載荷力學(xué)分析＂３，項(xiàng)目編號(hào)：２０１３ＧＢ１１３００２。課題容之一為研巧巧卡馬克真空室內(nèi)環(huán)向和極向電磁載荷及熱載荷的分布規(guī)其對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。逡逑未來(lái)聚變堆真空室運(yùn)行時(shí)，不僅受力情況復(fù)雜，，而且自身重量大，確定真內(nèi)部部件可能面臨的各種載荷工況，并就真空室、內(nèi)部部件及其支撐結(jié)構(gòu)運(yùn)斤工況下的力學(xué)性能進(jìn)行詳細(xì)的仿真計(jì)算和強(qiáng)度校核是十分重要的先。真空室常見(jiàn)工況有：重力，烘烤，不同部件的壓力實(shí)驗(yàn)，地震，ＭＤ等破裂，ＶＤＥ等離子體垂直位移事件，磁體快速放電等，將這些工況歸納，真空室承受的載荷主要有下面幾種：（１）慣性載荷，包括部件的重力載荷載荷；（２）電磁載荷，包括發(fā)生等離子體破裂、ＶＤＥ、磁體快速放電等工真空室上感應(yīng)電流和Ｈａｌｏ電流等在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生洛倫茲力導(dǎo)致的動(dòng)態(tài)３逡逑
【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TL628

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 邵軍;項(xiàng)宗方;曹保山;;基于Visual Basic的鋼筋混凝土柱火災(zāi)下溫度場(chǎng)的ANSYS參數(shù)化分析[J];安徽建筑;2006年04期

2 張小莉;張永興;;基于有限元法的加筋路堤影響因素分析[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2006年05期

3 吳昊;張子新;徐營(yíng);;優(yōu)化反演理論在隧道圍巖參數(shù)反演中的應(yīng)用[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2007年06期

4 陳錦喜;王瑞林;;基于APDL的自動(dòng)武器復(fù)進(jìn)簧參數(shù)化建模與優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];兵工自動(dòng)化;2007年02期

5 喬愛(ài)科;陳為彩;張宏斌;;血流動(dòng)力學(xué)有限元后處理的集成化開(kāi)發(fā)[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2009年05期

6 李強(qiáng);李鵬輝;趙君官;茹站勇;;沖擊載荷下自增強(qiáng)身管殘余應(yīng)力變化規(guī)律[J];爆炸與沖擊;2011年06期

7 范名琦;王永軍;劉鑫;;潛艇端部艙壁結(jié)構(gòu)分析[J];船舶力學(xué);2007年04期

8 黃麗華;吳海鷹;;帶阻尼條的永磁無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子溫度場(chǎng)分析[J];船電技術(shù);2008年01期

9 朱秋媛;戴勇;;多相感應(yīng)電機(jī)電磁場(chǎng)分析[J];船電技術(shù);2008年02期

10 林曉東;宗周紅;;循環(huán)荷載作用下冷彎薄壁方鋼管混凝土梁的非線性分析[J];赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年12期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉鳴;雙回路直線型圓管角鋼組合型輸電塔靜動(dòng)力分析[D];山東科技大學(xué);2010年

2 王睿;井筒受采空區(qū)塌落影響的破壞機(jī)理及治理研究[D];山東科技大學(xué);2010年

3 苗軍偉;注塑成型和模具結(jié)構(gòu)一體化分析[D];鄭州大學(xué);2010年

4 龐子華;油船改裝散貨船方案設(shè)計(jì)及分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

5 黃鋮;無(wú)人艇的有限元參數(shù)化建模與變截面優(yōu)化方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

6 王燕;潛艇結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

7 謝金鑫;基于參數(shù)化有限元的潛水器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

8 王洋;自升式平臺(tái)主體沿樁腿升降過(guò)程中的RPD預(yù)測(cè)[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

9 胡艷濤;軸承滾子電化學(xué)機(jī)械加工技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2010年

10 高原;基于APDL的起重機(jī)伸縮臂參數(shù)化設(shè)計(jì)與分析[D];大連理工大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2707751