ITER極向場PF6超導(dǎo)磁體關(guān)鍵部件TAIL的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER是目前全球影響最為深遠(yuǎn)的國際科研合作項(xiàng)目之一。ITER主要用來驗(yàn)證聚變示范堆(DEMO)以及聚變商用堆的物理和工程可行性。作為ITER重要組成部分的極向場超導(dǎo)磁體系統(tǒng)主要由6個(gè)半徑不同的磁體線圈構(gòu)成，用以控制等離子體的位置和形狀。
　　TAIL是極向場超導(dǎo)磁體PF6的關(guān)鍵部件。TAIL為弧長約2m，截面大致為邊長53.8mm的正方形弧形狹長部件。TAIL部件與PF6磁體系統(tǒng)相比尺寸差異巨大:PF6磁體系統(tǒng)

2、半徑R=4.334m，△R=1.559m，△Z=1.1075m。 TAIL部件作為PF6磁體的關(guān)鍵部件，起著傳遞載荷和增強(qiáng)雙餅線圈引出接頭強(qiáng)度的重要作用，對于極向場PF6磁體線圈有十分重要的作用。
　　根據(jù)TAIL部件的位置、結(jié)構(gòu)特性以及設(shè)計(jì)要求，本文主要研究內(nèi)容如下:
　　1.初步完成了TAIL部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);根據(jù)ITER要求確定各組件材料。并確定了TAIL部件中金屬材料的應(yīng)力校核標(biāo)準(zhǔn)。
　　2.運(yùn)用有限元方法計(jì)算了

3、不同運(yùn)行模式下極向場低溫超導(dǎo)磁體的電磁分布情況，并對計(jì)算所得電磁結(jié)果進(jìn)行分析，確定磁感應(yīng)強(qiáng)度與電磁力的最大值時(shí)刻;選取電磁力最大的運(yùn)行時(shí)刻作為后續(xù)耦合分析的電磁載荷。
　　3.根據(jù)計(jì)算所得的電磁結(jié)果計(jì)算裝置在停機(jī)、冷卻、運(yùn)行三種不同工況下TAIL部件受力與及變形情況。通過對不同載荷工況下的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比分析，了解各載荷對TAIL部件的受力與變形的影響。
　　4.對TAIL部件的關(guān)鍵部分絕緣組件進(jìn)行低溫力學(xué)拉伸試驗(yàn)，得到絕緣