ITER水平診斷窗口插件結構分析優(yōu)化及研究.pdf

1、ITER計劃是未來熱核聚變從實驗走向應用的里程碑,給人類提供一個深入研究核聚變反應的重要平臺。ITER水平診斷窗口插件即安裝于真空室赤道面開口端和第二屏蔽層(Second Closure)之間的間隔處,用于容納可測量等離子體相關參數的診斷設備和儀器ITER水平診斷窗口插件體積(2×2×3m)及重量(＞45噸)均較為龐大,并處于懸臂安裝狀態(tài),在裝置運行期間將受到較大的電磁力作用。通過對ITER提供的診斷窗口插件概念模型研究,結合窗口插件設

2、計要求、加工制造和未來檢修維護等方面系統(tǒng)考慮ITER提供的窗口插件概念模型優(yōu)缺點,對窗口插件不合理部位進行了改進設計,并對改進后的結構進行了系統(tǒng)結構分析。結構抗震分析作為系統(tǒng)分析的一部分,依照ITER對部件抗地震性能的要求,對ITER水平診斷窗口插件采用兩種不同的加載方式對窗口插件進行了結構抗震分析。
　　 ITER診斷窗口插件預研重要組成內容之一:R&D(research& development簡稱“R&D)工作,主要包括焊

3、接和深孔鉆技術研究等。窗口插件通過焊接方式將各部件進行連接,且對焊接后的插件變形和強度均有比較嚴格的要求。窗口插件系統(tǒng)帶有一套水冷系統(tǒng),冷卻管道均在插件面板上,深孔鉆加工技術研究是一項重要的預研任務。在R&D工作中對焊接和深孔鉆加工進行大量試驗研究。
　　 通過對窗口插件結構改進設計后,窗口插件各部件焊接部位最大焊接深度降低到＜80mm。有限元分析表明窗口插件在靜態(tài)和瞬態(tài)載荷中,窗口插件受到的最大應力為175MPa,最大變形為0