ITER極向場(chǎng)線圈磁體饋線系統(tǒng)超臨界氦管的分析與優(yōu)化.pdf

1、核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆是核電的發(fā)展趨勢(shì)，ITER(International ThermonuclearExperimental Reactor)是為了驗(yàn)證熱核聚變反應(yīng)堆在技術(shù)和工程上的可行性而正在研究的一項(xiàng)國(guó)際間大型合作項(xiàng)目。饋線是ITER裝置的重要紐成部分，它向磁體系統(tǒng)傳輸電流、提供冷卻液和傳遞信號(hào)。因此，饋線系統(tǒng)對(duì)超導(dǎo)磁體線圈能否正常運(yùn)行起到?jīng)Q定性作用。本文的主要內(nèi)容概括如下:
　　 (1)本文首先介紹了受控核聚變的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)

2、狀、托卡馬克的工作原理、ITER計(jì)劃以及ITER裝置的主要結(jié)構(gòu)。其次介紹了ITER的饋線系統(tǒng)和極向場(chǎng)磁體饋線的結(jié)構(gòu)。ITER共有31套不同的磁體饋線，其中包括6個(gè)極向場(chǎng)磁體線圈(PF)饋線。
　　 (2)介紹了有限元分析的基本概念和步驟，有限單元法的基本思想是將物體（即連續(xù)的求解域）離散成有限個(gè)且按一定方式相互聯(lián)結(jié)在一起的單元的組合，來(lái)模擬或逼近原來(lái)的物體。闡述有限元分析的基本力學(xué)方程:平衡方程、幾何方程和物理方程。介紹了優(yōu)化設(shè)

3、計(jì)的基本理論和常用的分析軟件ANSYS和HyperMesh，為超臨界氦管的分析和優(yōu)化提供了理論支持。
　　 (3)根據(jù)工程和物理要求，介紹了極向場(chǎng)磁體饋線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、應(yīng)力評(píng)價(jià)準(zhǔn)則以及材料選取準(zhǔn)則。在文中對(duì)管路支撐、氦管和內(nèi)部支撐的設(shè)計(jì)做了詳盡說(shuō)明。
　　 (4)用建模軟件CATIA建立了氦管及其支撐的三維模型，運(yùn)用HyperMesh軟件對(duì)其進(jìn)行了網(wǎng)格劃分，將得到的有限元模型導(dǎo)入ANSYSWorkbench中，在氦