核聚變的反應(yīng)裝置以托卡馬克裝置為主,而作為磁體、偏濾器等組件的安裝基礎(chǔ),真空室是托卡馬克裝置的重要組成部分。真空室為高約11m,寬約6m的D-形殼體結(jié)構(gòu),對焊接精度有很高要求。本文提出了真空室1/8扇區(qū)專用焊接工裝并提出了對焊接后可能出現(xiàn)的焊接變形進(jìn)行分時(shí)遷移矯正的方法,并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。主要內(nèi)容包括:首先,根據(jù)真空室1/16扇區(qū)模型,對其拼焊成1/8扇區(qū)過程的專用焊接工裝進(jìn)行設(shè)計(jì)。該工裝包括夾持機(jī)構(gòu)、支撐機(jī)構(gòu)、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu),具體部件包括雙層塔柱、環(huán)抱臂、支腿、液壓缸等。在支腿的設(shè)計(jì)方面,結(jié)合真空室實(shí)際參數(shù)開展了拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)研究,并據(jù)此對真空室的結(jié)構(gòu)與形狀進(jìn)行優(yōu)化。其次,本文對真空室焊接后可能出現(xiàn)的焊接變形進(jìn)行理論分析,同時(shí)基于機(jī)械矯正法對真空室扇區(qū)壓彎曲率與回彈曲率之間的關(guān)系進(jìn)行研究,并由此計(jì)算出機(jī)械矯正所需的反向撓度。最終,利用有限元分析軟件對真空室扇區(qū)截取部分的應(yīng)力應(yīng)變情況進(jìn)行模擬仿真,根據(jù)結(jié)果得出在不同大小載荷下屈服撓度大小。最后,本文通過對真空室模型進(jìn)行壓彎試驗(yàn),利用液壓機(jī)對截取部分施加不同大小的載荷,并對截取部分被壓彎及回彈的撓度進(jìn)行測量,與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比,...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 聚變能
        1.1.2 托卡馬克裝置
        1.1.3 CFETR真空室
    1.2 真空室焊接工裝的主要問題及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 真空室組裝過程中的主要問題
        1.2.2 真空室焊接工裝主要研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文研究的內(nèi)容及預(yù)期目標(biāo)
第二章 1/8真空室扇區(qū)焊接工裝三維模型
    2.1 塔柱設(shè)計(jì)
    2.2 環(huán)抱臂設(shè)計(jì)
        2.2.1 環(huán)抱臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.2 驅(qū)動方式選用
    2.3 防傾支架設(shè)計(jì)
    2.4 支撐調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.5 安裝效果圖
    2.6 真空室1/16 扇區(qū)對裝工序
第三章 1/8真空室扇區(qū)焊接工裝關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)分析
    3.1 內(nèi)外筒壁厚對塔柱力學(xué)分布的影響
        3.1.1 內(nèi)筒壁厚對塔柱力學(xué)分布的影響
        3.1.2 外筒壁厚對塔柱力學(xué)性能的影響
    3.2 支腿角度對1/16 真空室扇區(qū)應(yīng)力的影響
    3.3 本章小結(jié)
第四章 1/8真空室扇區(qū)支腿拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)研究及應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 拓?fù)鋬?yōu)化理論模型
        4.2.1 拓?fù)鋬?yōu)化理論數(shù)學(xué)模型
        4.2.2 RAMP材料插值模型
        4.2.3 SIMP材料插值模型
    4.3 1/16 真空室扇區(qū)支腿拓?fù)溆邢拊?br>    4.4 優(yōu)化結(jié)果及分析
    4.5 優(yōu)化前后方案對比
    4.6 支腿結(jié)構(gòu)的加工工藝選用
    4.7 本章小結(jié)
第五章 1/8真空室扇區(qū)變形分布式矯正
    5.1 引言
    5.2 矯正裝置實(shí)施方式
    5.3 真空室扇區(qū)室壁矯正的相關(guān)假設(shè)
    5.4 壓力矯直理論與研究
        5.4.1 曲率變化
        5.4.2 回彈量計(jì)算
    5.5 實(shí)驗(yàn)分析
        5.5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料
        5.5.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        5.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比分析
    5.6 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文工作總結(jié)
    6.2 論文的不足與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況



本文編號：3811045