ITER中子屏蔽結(jié)構(gòu)的設(shè)計與分析.pdf

1、國際熱核聚變實驗堆ITER(International Thermonuclear ExperimentalReactor)是目前正在研究的一項大型國際合作項目，其目標(biāo)是為了研制一個可自持燃燒的托卡馬克實驗裝置，用以證明熱核聚變反應(yīng)堆的技術(shù)科學(xué)性、工程可行性和運行可靠性。ITER真空室中子屏蔽結(jié)構(gòu)的作用是屏蔽核聚變反應(yīng)過程中產(chǎn)生的中子流，防止其對整個裝置結(jié)構(gòu)造成損壞。
　　 本課題是來源于:國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃973項目“I

2、TER高溫超導(dǎo)超大電流引線型超導(dǎo)傳輸線的研究(2008CB717900)”課題資助。
　　 課題研究的重點是:從真空室的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點出發(fā)，對中子屏蔽結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計、詳細設(shè)計、裝配方案等進行了系統(tǒng)的研究，并利用有限元分析方法對其進行了結(jié)構(gòu)靜力學(xué)的分析，考察設(shè)計結(jié)果是否符合ITER的設(shè)計要求。
　　 本課題論文的研究內(nèi)容和創(chuàng)新點如下:
　　 首先，論文在介紹核聚變原理和真空室結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了采用模塊化和數(shù)字化的設(shè)

3、計方法，對中子屏蔽結(jié)構(gòu)進行模塊的劃分以及標(biāo)簽的設(shè)定;其次，借助于三維設(shè)計軟件CATIA進行了模型結(jié)構(gòu)的詳細設(shè)計，建立了包含屏蔽結(jié)構(gòu)所有零部件的數(shù)據(jù)庫;再次，借助于虛擬裝配仿真軟件DELMIA對屏蔽組件的裝配過程進行了仿真分析，確定了每一類型的屏蔽組件的裝配方案;最后，按照ITER工程的設(shè)計要求，對中子屏蔽結(jié)構(gòu)的屏蔽塊進行了結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析，得到了屏蔽塊以及支撐托架和螺栓上的最大應(yīng)力和最大位移，驗證了屏蔽結(jié)構(gòu)在各種載荷作用下的安全性。