聚變能的有效利用是維持人類可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。中國聚變工程實驗堆是中國計劃建設(shè)的下一代聚變實驗裝置,將為我國自主發(fā)展和建造磁約束聚變堆奠定關(guān)鍵的工程技術(shù)基礎(chǔ)。雙層真空室作為磁約束聚變堆裝置的核心部件,具有為等離子體提供穩(wěn)態(tài)運行環(huán)境、中子屏蔽等功能。由于聚變堆真空室尺寸龐大、制造公差嚴格,中科院等離子體物理研究所開展了全尺寸45。真空室(1/8扇區(qū))的項目來研究雙層真空室的制造技術(shù)。本論文的研究目的是通過完成1/32扇區(qū)、1/16扇區(qū)的制造,解決真空室在制造過程中所面臨的測量、加工、裝配、焊接變形等難題,為1/8扇區(qū)以及未來聚變堆真空室的制造提供有力的技術(shù)支撐。本文以真空室1/32扇區(qū)及1/16扇區(qū)為研究對象,應(yīng)用逆向工程與激光跟蹤儀測量的技術(shù)完成了PS(Poloidal Segment)段及1/32扇區(qū)端面坡口的高精度加工;基于固有應(yīng)變理論,通過ABAQUS軟件完成了對1/32扇區(qū)與1/16扇區(qū)的焊接變形分析,并通過使用焊接夾具以及預(yù)留反變形量的方法減小了扇區(qū)的焊接變形;設(shè)計了一套組合式柔性裝配工裝系統(tǒng),通過激光跟蹤儀測量完成了扇區(qū)的高精度裝配定位及實現(xiàn)扇區(qū)現(xiàn)場焊接變形的監(jiān)測;通... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

各種姍料消費愉況

所設(shè)計的聚變裝置，建成的仿星器裝置主要有德國的Ｗｅｎｄｅｌｓｔｅｉｎ７－Ｘ（Ｗ７－Ｘ）、??日本的ＬＨＤ等，隨著超算以及制造能力的提升，仿星器的研究也是日趨進步［１１１。??圖１．３所示為部分己建成的反場箍縮裝置及仿星器裝置。??纖＿??（ａ）?（ｂ）??（ｃ）?（ｄ）??圖１．３反場箍縮裝置及仿星器裝置（ａ）瑞士?ＥＸＴＲＡＰ?Ｔ２Ｒ；（ｂ）中國ＫＴＸ；（ｃ＞日本ＬＨＤ；（ｄ）??德國Ｗ７－?Ｘ??３??

裝置是目前最基本最常見也是被認為最有前景的磁約束核形的等離子體磁約束裝置，由前蘇聯(lián)庫爾恰托夫研宄所的阿理如圖１．４所示［１＼由歐姆磁場、極向磁場構(gòu)成的螺旋磁場克馬克內(nèi)部，通過離子回旋共振、電子回旋共振、低雜波等達到上億度高溫以實現(xiàn)聚變。到目前為止，全球己經(jīng)建造、的托卡馬克裝置已超過２００座，磁約束聚變研究也相繼取得２０世紀９０年代磁約束聚變在美國ＴＦＴＲ、歐洲ＪＥＴ、日本大突破：實現(xiàn)了聚變功率＞１６ＭＷ，等效功率增益因子Ｑ＞１，法國的超導(dǎo)托卡馬克Ｔｏｒ＾Ｓｕｐｍ進行了長達６分鐘的放Ｊ的熱能［１４］，韓國的ＫＳＴＡＲ型超導(dǎo)托卡馬克裝置實現(xiàn)了?３１５］；?２０１７年，我國的全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（ＥＡＳＴ穩(wěn)態(tài)長脈沖Ｈ模放電，創(chuàng)造了里程碑性的重要突破Ｍｌ。表１．投入運行的幾個超導(dǎo)托卡馬克裝置的性能參數(shù)［１７］。??表１．１投入運行的幾個超導(dǎo)托卡馬克裝置主要參數(shù)??－－

【參考文獻】：
期刊論文
[1]CFETR物理與工程研究進展[J]. 高翔,萬寶年,宋云濤,李建剛,萬元熙.  中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2019(04)
[2]大型真空室焊接部件焊接變形預(yù)測與控制方法[J]. 修磊,吳杰峰,劉志宏,馬建國,范小松,吉海標.  焊接學(xué)報. 2017(12)
[3]HL-2M真空室試驗段制造工藝技術(shù)[J]. 張黨申,武小強.  中國核電. 2017(02)
[4]HL-2M真空室塞焊的設(shè)計及強度分析[J]. 李勇,冉紅,蔡立君,劉德權(quán),曹曾.  真空. 2016(04)
[5]托卡馬克研究的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 李建剛.  物理. 2016(02)
[6]HL–2M裝置真空室設(shè)計與分析[J]. 冉紅,曹曾,蔡立君,李勇,袁應(yīng)龍.  核聚變與等離子體物理. 2014(03)
[7]窄間隙焊技術(shù)在核電建設(shè)中的應(yīng)用[J]. 林金平,吳崇志.  電焊機. 2011(09)
[8]超導(dǎo)托卡馬克工程研究概況[J]. 丁逸驍,朱銀鋒.  低溫與超導(dǎo). 2011(08)
[9]關(guān)節(jié)測量臂在上海光源元件標定中的應(yīng)用[J]. 柯明,于成浩.  強激光與粒子束. 2009(12)
[10]全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置[J]. 李建剛,趙君煜,彭子龍.  中國科學(xué)院院刊. 2008(05)

博士論文
[1]ITER PF6線圈關(guān)鍵部件TAIL結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與性能研究[D]. 張之榮.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[2]激光跟蹤儀高精度坐標測量技術(shù)研究與實現(xiàn)[D]. 范百興.解放軍信息工程大學(xué) 2013
[3]集成化虛擬裝配理論、方法及其在飛機總體布置中的應(yīng)用[D]. 王念東.南京航空航天大學(xué) 2009
[4]大尺寸空間坐標測量系統(tǒng)精度理論若干問題的研究[D]. 周維虎.合肥工業(yè)大學(xué) 2000

碩士論文
[1]組合式超大尺寸精密測量技術(shù)在EAST超導(dǎo)托卡馬克裝置中的應(yīng)用[D]. 顧永奇.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[2]面向大科學(xué)裝置的虛擬裝配技術(shù)研究[D]. 張青.華中科技大學(xué) 2012
[3]T型構(gòu)件焊接固有應(yīng)變的研究及應(yīng)用[D]. 魏天冬.燕山大學(xué) 2011



本文編號：2942158