ITER饋線系統(tǒng)冷質(zhì)支撐的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、冷質(zhì)支撐是國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER饋線系統(tǒng)中的重要支撐部件，而且能夠?qū)TER裝置中的饋線、線路、管道所受的各種載荷傳遞給外部管道，確保饋線系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。該部件是熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆建造時(shí)需進(jìn)行設(shè)計(jì)、測(cè)試的重要部件之一，它承受多項(xiàng)載荷的共同作用，為饋線系統(tǒng)提供穩(wěn)定的運(yùn)行條件。文章主要從冷質(zhì)支撐的優(yōu)化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)力學(xué)的有限元分析、測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)搭建及實(shí)驗(yàn)過(guò)程等幾個(gè)方面入手進(jìn)行深入研究，運(yùn)用三維繪圖軟件CATIA、有限元分析軟件ANSYS、工程測(cè)

2、試機(jī)械和工程測(cè)試后終端等手段，得到了冷質(zhì)支撐機(jī)械強(qiáng)度和摩擦系數(shù)等性能參數(shù)，通過(guò)理論分析，最終確定了支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性及可靠性。本文分項(xiàng)展開(kāi)冷質(zhì)支撐及相關(guān)零部件的設(shè)計(jì)、分析、制造和測(cè)試研究，完成的內(nèi)容主要包括以下四方面：
　　1.冷質(zhì)支撐的設(shè)計(jì)。針對(duì)不同零部件，根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求及工況分析，運(yùn)用計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)軟件對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模與優(yōu)化；在進(jìn)一步的設(shè)計(jì)過(guò)程中優(yōu)化選取了可靠制造材料。初步確定零部件的各項(xiàng)基本尺寸參數(shù)，為有限元分析

3、提供原始依據(jù)。
　　2.有限元靜力學(xué)分析。冷質(zhì)支撐部件工況較為惡劣，所受載荷也比較負(fù)載多變，通過(guò)有限元分析軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的對(duì)象進(jìn)行可靠性研究；對(duì)部件中所運(yùn)用的零部件進(jìn)行同載荷作用效果的評(píng)估。提出了靜力學(xué)分析的方法，總結(jié)了機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的利弊。
　　3.測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)。測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)包括兩方面內(nèi)容：機(jī)械強(qiáng)度測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)和摩擦測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)。因機(jī)械強(qiáng)度測(cè)試因模擬工況條件難度較大，所以測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜。測(cè)試過(guò)程仔細(xì)考慮了平臺(tái)建設(shè)難易