ITER縱場(chǎng)磁體超導(dǎo)饋線系統(tǒng)線圈終端盒的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)是一個(gè)建造可自持燃燒的超大型超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)堆的國際合作項(xiàng)目。其中，線圈終端盒CTB(Coil Terminal Box)作為ITER饋線系統(tǒng)的主要部件之一，擔(dān)負(fù)著為磁體饋線系統(tǒng)中的管、纜、線分別與低溫車間、電源大廳以及數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)的相連提供接口和屏蔽保護(hù)的作用，它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量對(duì)于饋線系統(tǒng)、乃至整個(gè)

2、ITER裝置能否正常運(yùn)行，起著十分重要的作用。
　　 本文首先簡(jiǎn)要介紹了世界及我國的聚變能研究情況、ITER計(jì)劃及ITER主要構(gòu)成。其次根據(jù)工程和物理的要求，介紹了縱場(chǎng)磁體饋線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，并完成了縱場(chǎng)磁體饋線系統(tǒng)CTB相關(guān)重要部件的概念設(shè)計(jì)，主要包括盒體、內(nèi)部布管、真空隔斷、泄爆閥、測(cè)壓管、冷屏和一些內(nèi)部輔助支撐等結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)涉及到機(jī)械結(jié)構(gòu)、低溫傳熱學(xué)、電磁學(xué)、真空及材料等多學(xué)科方面的知識(shí)。接著詳細(xì)論述了CTB盒

3、體、真空隔斷以及內(nèi)部支撐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并根據(jù)縱場(chǎng)磁體饋線系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行特點(diǎn)，采用有限元方法，對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面校核，獲得相應(yīng)的應(yīng)力分布云圖及位移分布云圖，且以此為依據(jù)確定或優(yōu)化CTB的結(jié)構(gòu)。分析結(jié)果表明外盒體、冷屏支撐和電流引線支撐的設(shè)計(jì)是合理可靠的。而由真空隔斷的結(jié)構(gòu)分析可看出，冷卻管收縮會(huì)導(dǎo)致真空隔斷的底部應(yīng)力超過許用值，為了減小應(yīng)力，在冷卻管上加了一個(gè)彎管結(jié)構(gòu)，目的是讓它吸收一部分冷收縮變形，在進(jìn)一步的有限元分析中，也證明了這樣的結(jié)