【摘要】：真空室作為聚變堆的一個核心部件,在實驗過程中面臨各種電磁環(huán)境,每種電磁環(huán)境都會給真空室?guī)聿煌碾姶泡d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)生時等離子體上的電流會按照一定曲線衰減,隨著等離子體上電流的衰減,真空室的電磁場環(huán)境也發(fā)生變化,這樣在真空室壁面上就會產(chǎn)生感應(yīng)渦流,感應(yīng)渦流會在真空室上產(chǎn)生電磁載荷,對真空室的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。本文基于ANSYS有限元軟件,對真空室在等離子體破裂工況下的產(chǎn)生的感應(yīng)渦流進行了模擬,并且計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,進行了結(jié)構(gòu)分析。主要內(nèi)容有：1、對聚變堆真空室的結(jié)構(gòu)進行了詳細敘述,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物和理論依據(jù)；2、在ANSYS仿真軟件中對具體的分析模型進行建模,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軟件對等離子體破裂工況下電磁計算方法進行了詳細的模擬,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,并且對計算結(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軟件對聚變堆真空室進行了結(jié)構(gòu)分析,得到真空室應(yīng)力和位移,并對結(jié)構(gòu)分析結(jié)果做了闡述。
【圖文】：

加入ＩＴＥ民計劃，２００６年１１月，打Ｅ民計劃進入執(zhí)行階段，項目目標是建設(shè)托卡逡逑馬克熱核聚變實驗堆，該堆綜合測試了聚變反應(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)計圖逡逑Ｉ＾ｉｇｕｒｅ邋１－１邋Ｃｏｎｃｅｐｔ邋ｄｅｓｉｇｎ邋ｆｏｒ邋ＩＴＥＲ逡逑當前世界上各國建造了多個托卡馬克裝置，具有代表性的有，美國普林斯頓逡逑建設(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建設(shè)的ＪＥＴ，該裝置１＾其尺寸最大見長，如圖１－４；日本原子能委員會建造的ＪＴ－６０，逡逑該裝置的特點是自舉電流和低雜波電流驅(qū)動的研巧，如圖１－５；我國從上世紀５０逡逑１逡逑

課題來源及研究背景逡逑本課題來源于國際熱核聚變實驗堆ＯＴＥ民）計劃，課題名稱為電磁熱工工制造與堆內(nèi)部件多場載荷力學(xué)分析＂３，項目編號：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)其對結(jié)構(gòu)的影響。逡逑未來聚變堆真空室運行時，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)運斤工況下的力學(xué)性能進行詳細的仿真計算和強度校核是十分重要的先。真空室常見工況有：重力，烘烤，不同部件的壓力實驗，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電流等在磁場作用下產(chǎn)生洛倫茲力導(dǎo)致的動態(tài)３逡逑
【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TL628

【共引文獻】

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

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本文編號：2707751