關于ht-7u超導托卡馬克裝置真空室結構的強度分析(已修改)
2025-07-04 15:56 本頁面
【正文】 n更多企業(yè)學院： 《中小企業(yè)管理全能版》183套講座+89700份資料《總經(jīng)理、高層管理》49套講座+16388份資料《中層管理學院》46套講座+6020份資料《國學智慧、易經(jīng)》46套講座《人力資源學院》56套講座+27123份資料《各階段員工培訓學院》77套講座+ 324份資料《員工管理企業(yè)學院》67套講座+ 8720份資料《工廠生產(chǎn)管理學院》52套講座+ 13920份資料《財務管理學院》53套講座+ 17945份資料《銷售經(jīng)理學院》56套講座+ 14350份資料《銷售人員培訓學院》72套講座+ 4879份資料n更多企業(yè)學院： 《中小企業(yè)管理全能版》183套講座+89700份資料《總經(jīng)理、高層管理》49套講座+16388份資料《中層管理學院》46套講座+6020份資料《國學智慧、易經(jīng)》46套講座《人力資源學院》56套講座+27123份資料《各階段員工培訓學院》77套講座+ 324份資料《員工管理企業(yè)學院》67套講座+ 8720份資料《工廠生產(chǎn)管理學院》52套講座+ 13920份資料《財務管理學院》53套講座+ 17945份資料《銷售經(jīng)理學院》56套講座+ 14350份資料《銷售人員培訓學院》72套講座+ 4879份資料HT7U超導托卡馬克裝置真空室結構的強度分析HT7U真空室及PFC設計組 HT7U 超導托卡馬克裝置真空室作為裝置的關鍵部件之一，不僅受到自重、大氣壓、電動力等作用，還受到250176。結構烘烤所產(chǎn)生的熱應力，特別是各窗口頸管與真空室殼層以及底部低剛性支撐結構的相貫處的應力分布異常復雜，在結構設計時必須予以考慮。為了使真空室的結構設計安全、可靠，必須根據(jù)物理和工程的設計要求，充分考慮工藝生產(chǎn)的難度，通過一些詳盡的力學計算，選取合適的真空室壁厚，確定真空室的基本結構。1． 引言 HT7U真空室結構極其復雜，它是一個截面為D形的雙層環(huán)體結構，降低中子在超導磁體上的核熱沉積和對環(huán)境的污染，并且根據(jù)物理要求，還開有水平和上下垂直窗口，用于診斷、加熱、抽氣、充氣、冷卻等。這樣一方面由于結構的連續(xù)性被破壞，在窗口頸管與真空室本體連接處將產(chǎn)生較大的附加彎曲應力，另一方面由于器壁材料被削弱，會引起應力增加和容器強度的減弱，在局部連接處出現(xiàn)應力集中，另外加上真空室需要烘烤所產(chǎn)生的熱應力，以及等離子體破裂和垂直不穩(wěn)定事件所產(chǎn)生的電動力，使得真空室的載荷工況極其復雜。對于這樣一個結構形狀、受力情況和邊界條件都十分復雜的真空容器，目前世界上還沒有一個統(tǒng)一的標準可以參照，沒有一個統(tǒng)一的經(jīng)驗計算公式可參考，傳統(tǒng)的計算方法很難對其應力分布和強度情況進行較為準確的分析。只有通過計算機采用有限元方法對其在各種工況下的受力狀況進行有限元分析，才能獲得較為準確的數(shù)據(jù)，為工程直接提供參考依據(jù)。目前國外的一些大中型在建的超導托卡馬克裝置如韓國的KATAR、印度的SST1等都已先后引進了有限元計算這一先進的技術，通過模擬裝置各種不同運行工況下的受力情況，分析裝置在各種極端載荷下的安全和可靠性能，不斷優(yōu)化結構的工程設計參數(shù)，從而為超導托卡馬克裝置的建造提供了可靠的依據(jù)，不僅為工程節(jié)省了時間和經(jīng)費，而且也避免了工程上許多不必要的失誤和重復。因此在HT7U裝置的真空室設計過程中引進有限元這一先進技術意義十分重大。 有限元法是五十年代末出現(xiàn)的處理固體力學的一種數(shù)值方法，大容量的電子計算機是運用和發(fā)展有限元法所必備的工具，在國外由于電子計算機的迅速發(fā)展，有限元在各個學科領域的應用相當廣泛，一直到七十年代中期，我國才在工程領域開始推廣應用有限元法，并不斷普及和發(fā)展有限元方法和理論。到現(xiàn)在為止，有限元技術已成為大型復雜機械結構強度分析的有力工具。表1給出了國際上幾個大型托卡馬克裝置結構設計時所使用的有限元分析軟件情況：表1 國際上大型托卡馬克裝置結構設計時所使用的有限元分析軟件 KSTAR SST1 ITER TPX JT60U 強度分析 ANSYS ANSYS ANSYS COSMOSNASTRANIDEAS COSMOSANSYS NASTRAN 結構屈曲/失穩(wěn)分析 ANSYS ———— ANSYS COSMOSNASTRAN COSMOSANSYS ———— 溫度場的分布及熱應力分析 FLUENT ANSYS ABAQUSFLUENT COSMOSANSYS ———— 流體分析 FLUENT ANSYS ABAQUSFLUENT ———— ———— 地震響應及疲勞壽命的分析 ———— ———— DYNAN3DNASTRAN ———— DYNAN3DNASTRAN 注：早期建造的托卡馬克裝置如ASDEX等采用的都是使用SAP有限元程序.近年來，國外一些大型有限元商業(yè)軟件發(fā)展較快，其中最著名的有NASTRAN，ANSYS，COSMOS等，它們在功能、求解問題的規(guī)模以及前后處理方面都有了較大改進。COSMOS是由美國SRAC公司開發(fā)的面向微型機計算機的大型結構分析軟件，其特點是不需要中小型或大型計算機的硬件條件，它可以直接在個人計算機上運行，計算分析成本相對較低，軟件售價僅需數(shù)千美元。該程序的分析模塊包括靜力、動力、線性、非線性、振動、疲勞、流場、電磁場、溫度場、優(yōu)
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