ITER極向場PF1內(nèi)饋線支撐結(jié)構(gòu)是整個ITER裝置饋線系統(tǒng)的重要組成部分。本學(xué)位論文運用CATIA和ANSYS Workbench軟件建立了其有限元模型,并且完成了強(qiáng)度設(shè)計、穩(wěn)定性分析以及動力學(xué)仿真分析。通過分析結(jié)果與應(yīng)力極限評定準(zhǔn)則比較,最終得出合理的設(shè)計方案。本論文主要研究內(nèi)容如下：（1）對ITER極向場PF1內(nèi)饋線支撐進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計。依據(jù)低溫設(shè)計準(zhǔn)則和機(jī)械設(shè)計準(zhǔn)則進(jìn)行了選材,分析了極向場PF1內(nèi)饋線支撐的力學(xué)要求和位置要求,及可能出現(xiàn)的三種工況,對饋線支撐的支撐架和緊固件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計,并運用CATIA軟件建立了幾何模型。（2）根據(jù)極向場PF1內(nèi)饋線支撐在饋線系統(tǒng)停機(jī)狀態(tài)、冷卻狀態(tài)和運行狀態(tài)所承受的載荷情況,通過ANSYS Workbench軟件對各種工況下的極向場PF1內(nèi)饋線支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)求解,求出支撐結(jié)構(gòu)各個工況下最大應(yīng)力的數(shù)值,并且根據(jù)應(yīng)力極限評定準(zhǔn)則進(jìn)行強(qiáng)度校核。（3）由于ITER極向場PF1內(nèi)饋線支撐屬于薄板結(jié)構(gòu)設(shè)計,首先對其進(jìn)行失穩(wěn)理論分析和薄板屈曲的特性研究,然后通過ANSYS Workbench有限元分析軟件進(jìn)行穩(wěn)定性分析（特征值屈曲分析）,求出其屈曲載荷系... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
致謝
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 磁約束核聚變研究與托卡馬克
        1.2.1 磁約束核聚變的研究
        1.2.2 托卡馬克裝置原理
    1.3 托卡馬克裝置—ITER
        1.3.1 ITER裝置主要組成部分
        1.3.2 ITER Feeder結(jié)構(gòu)
        1.3.3 極向場PF饋線系統(tǒng)
    1.4 本課題來源、意義及主要內(nèi)容
        1.4.1 本文的課題來源及意義
        1.4.2 本論文主要研究內(nèi)容
第2章 三維有限元分析的理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 彈性力學(xué)基本理論
        2.2.1 三個基本方程
        2.2.2 兩個邊界條件
    2.3 有限元法在產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用
    2.4 ANSYS Workbench分析軟件
        2.4.1 ANSYS Workbench特點
        2.4.2 ANSYS Workbench數(shù)值模擬過程
        2.4.3 Workbench與經(jīng)典ANSYS對比
    2.5 本章小結(jié)
第3章 極向場PF1內(nèi)饋線支撐強(qiáng)度設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 極向場PF1內(nèi)饋線支撐設(shè)計
        3.2.1 極向場PF1支撐設(shè)計準(zhǔn)則
        3.2.2 極向場PF1支撐材料選擇
        3.2.3 極向場PF1內(nèi)饋線支撐模型建立
    3.3 應(yīng)力極限評定準(zhǔn)則
    3.4 極向場PF1內(nèi)饋線支撐靜力學(xué)分析
        3.4.1 幾何模型處理
        3.4.2 單元類型選擇
        3.4.3 材料屬性定義
        3.4.4 網(wǎng)格劃分
        3.4.5 載荷工況和邊界條件
        3.4.6 加載求解及結(jié)果分析
    3.5 極向場PF1內(nèi)饋線支撐改進(jìn)與分析
        3.5.1 改進(jìn)模型方案實施
        3.5.2 改進(jìn)模型分析驗證
    3.6 本章小結(jié)
第4章 極向場PF1內(nèi)饋線支撐穩(wěn)定性分析
    4.1 引言
    4.2 穩(wěn)定性問題分類
    4.3 薄板屈曲的特點
    4.4 薄板穩(wěn)定分析方法
        4.4.1 靜力平衡法
        4.4.2 能量法
        4.4.3 有限元法
    4.5 極向場PF1內(nèi)饋線支撐線性屈曲分析
        4.5.1 線性屈曲分析求解方法
        4.5.2 極向場PF1內(nèi)饋線支撐求解分析
        4.5.3 極向場PF1內(nèi)饋線支撐失穩(wěn)判定
    4.6 本章小結(jié)
第5章 極向場PF1內(nèi)饋線支撐動力學(xué)仿真分析
    5.1 引言
    5.2 極向場PF1內(nèi)饋線支撐模態(tài)分析
        5.2.1 模態(tài)分析基本原理
        5.2.2 極向場PF1內(nèi)饋線支撐模態(tài)求解
    5.3 極向場PF1內(nèi)饋線支撐地震響應(yīng)譜分析
        5.3.1 響應(yīng)譜分析基本原理
        5.3.2 法國卡達(dá)拉奇加速度反應(yīng)譜
        5.3.3 極向場PF1內(nèi)饋線支撐譜單點響應(yīng)譜分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 本文展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]淺談核聚變能源——未來的清潔能源[J]. 房俊文.  中國西部科技. 2012(03)
[2]基于無力矩理論的ITER外真空杜瓦力學(xué)特性分析[J]. 田杰,汪獻(xiàn)偉,張曄.  機(jī)械制造. 2011(09)
[3]ITER極向場內(nèi)饋線的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 程旺,劉正士,宋云濤,劉素梅.  核聚變與等離子體物理. 2011(03)
[4]中國進(jìn)入核聚變先進(jìn)國家行列[J]. 張橙華.  物理教師. 2011(05)
[5]磁約束核聚變托卡馬克等離子體與壁相互作用研究進(jìn)展[J]. 呂廣宏,羅廣南,李建剛.  中國材料進(jìn)展. 2010(07)
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[7]有限元法的基本思想與發(fā)展過程[J]. 魯建霞,茍惠芳.  機(jī)械管理開發(fā). 2009(02)
[8]ITER超導(dǎo)饋線系統(tǒng)的設(shè)計[J]. 張遠(yuǎn)斌,武松濤,宋云濤,王建青.  核聚變與等離子體物理. 2005(03)
[9]磁約束受控?zé)岷司圩冄芯恐械奈锢韱栴}——寫于世界物理年[J]. 董家齊.  科學(xué)中國人. 2005(09)
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博士論文
[1]多工況下ITER中心螺管饋線系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與動力分析[D]. 王開松.合肥工業(yè)大學(xué) 2008

碩士論文
[1]ITER中子屏蔽結(jié)構(gòu)的設(shè)計與分析[D]. 邵珠振.安徽理工大學(xué) 2012
[2]ITER縱場磁體超導(dǎo)饋線系統(tǒng)線圈終端盒的設(shè)計與分析[D]. 傅麗瑩.安徽理工大學(xué) 2010
[3]ITER縱場磁體饋線系統(tǒng)超導(dǎo)母線支撐的設(shè)計與分析[D]. 陳晨.安徽理工大學(xué) 2010



本文編號：3329608