關(guān)于ht-7u超導(dǎo)托卡馬克裝置真空室結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度分析-展示頁
2025-07-01 15:56本頁面
【正文】 樣的不連續(xù)。在這種薄殼的理論計算中，可分為兩大類：薄膜理論和彎曲理論。板殼力學(xué)作為固體力學(xué)的一個重要分支就是研究平板和殼體在外力作用下所產(chǎn)生的應(yīng)力和變形的一門學(xué)科，它直接為工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了有力的理論依據(jù)。在HT7U超導(dǎo)托卡馬克裝置真空室結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，為了獲得準(zhǔn)確的設(shè)計依據(jù)，在充分利用我所現(xiàn)有的有限元軟件COSMOS的同時，借助我國航空部門使用的成熟的有限元軟件NASTRAN 對真空室有限元分析進(jìn)行了詳盡的力學(xué)計算和校核。近些年它在國防、鐵道、核能、電子、石化和工程機(jī)械行業(yè)，均有不俗業(yè)績。NASTRAN不僅始終作為美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)飛行器適航證領(lǐng)取的唯一驗證軟件，而且還是中國船級社指定的船舶分析驗證軟件(CCS/CC(1997)118附件)。NASTRAN和ANSYS兩個軟件都有近30多年的發(fā)展史，版本也不斷推陳出新，它們也都是世界最著名、最權(quán)威、最可靠的大型通用結(jié)構(gòu)有限元分析軟件，價格也相當(dāng)昂貴。COSMOS是由美國SRAC公司開發(fā)的面向微型機(jī)計算機(jī)的大型結(jié)構(gòu)分析軟件，其特點是不需要中小型或大型計算機(jī)的硬件條件，它可以直接在個人計算機(jī)上運(yùn)行，計算分析成本相對較低，軟件售價僅需數(shù)千美元。到現(xiàn)在為止，有限元技術(shù)已成為大型復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析的有力工具。因此在HT7U裝置的真空室設(shè)計過程中引進(jìn)有限元這一先進(jìn)技術(shù)意義十分重大。只有通過計算機(jī)采用有限元方法對其在各種工況下的受力狀況進(jìn)行有限元分析，才能獲得較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，為工程直接提供參考依據(jù)。這樣一方面由于結(jié)構(gòu)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(yīng)力，另一方面由于器壁材料被削弱，會引起應(yīng)力增加和容器強(qiáng)度的減弱，在局部連接處出現(xiàn)應(yīng)力集中，另外加上真空室需要烘烤所產(chǎn)生的熱應(yīng)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(fù)雜。為了使真空室的結(jié)構(gòu)設(shè)計安全、可靠，必須根據(jù)物理和工程的設(shè)計要求，充分考慮工藝生產(chǎn)的難度，通過一些詳盡的力學(xué)計算，選取合適的真空室壁厚，確定真空室的基本結(jié)構(gòu)?！朵N售經(jīng)理學(xué)院》56套講座+ 14350份資料《銷售人員培訓(xùn)學(xué)院》72套講座+ 4879份資料HT7U超導(dǎo)托卡馬克裝置真空室結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度分析HT7U真空室及PFC設(shè)計組 HT7U 超導(dǎo)托卡馬克裝置真空室作為裝置的關(guān)鍵部件之一，不僅受到自重、大氣壓、電動力等作用，還受到250176?！朵N售經(jīng)理學(xué)院》56套講座+ 14350份資料《銷售人員培訓(xùn)學(xué)院》72套講座+ 4879份資料n更多企業(yè)學(xué)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(xué)院》46套講座+6020份資料n更多企業(yè)學(xué)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(xué)院》46套講座+6020份資料《國學(xué)智慧、易經(jīng)》46套講座《人力資源學(xué)院》56套講座+27123份資料《各階段員工培訓(xùn)學(xué)院》77套講座+ 324份資料《員工管理企業(yè)學(xué)院》67套講座+ 8720份資料《工廠生產(chǎn)管理學(xué)院》52套講座+ 13920份資料《財務(wù)管理學(xué)院》53套講座+ 17945份資料《國學(xué)智慧、易經(jīng)》46套講座《人力資源學(xué)院》56套講座+27123份資料《各階段員工培訓(xùn)學(xué)院》77套講座+ 324份資料《員工管理企業(yè)學(xué)院》67套講座+ 8720份資料《工廠生產(chǎn)管理學(xué)院》52套講座+ 13920份資料《財務(wù)管理學(xué)院》53套講座+ 17945份資料結(jié)構(gòu)烘烤所產(chǎn)生的熱應(yīng)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(jié)構(gòu)的相貫處的應(yīng)力分布異常復(fù)雜，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須予以考慮。1． 引言 HT7U真空室結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，它是一個截面為D形的雙層環(huán)體結(jié)構(gòu)，降低中子在超導(dǎo)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。對于這樣一個結(jié)構(gòu)形狀、受力情況和邊界條件都十分復(fù)雜的真空容器，目前世界上還沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)力分布和強(qiáng)度情況進(jìn)行較為準(zhǔn)確的分析。目前國外的一些大中型在建的超導(dǎo)托卡馬克裝置如韓國的KATAR、印度的SST1等都已先后引進(jìn)了有限元計算這一先進(jìn)的技術(shù)，通過模擬裝置各種不同運(yùn)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(jié)構(gòu)的工程設(shè)計參數(shù)，從而為超導(dǎo)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(fù)。 有限元法是五十年代末出現(xiàn)的處理固體力學(xué)的一種數(shù)值方法，大容量的電子計算機(jī)是運(yùn)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(jī)的迅速發(fā)展，有限元在各個學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，一直到七十年代中期，我國才在工程領(lǐng)域開始推廣應(yīng)用有限元法，并不斷普及和發(fā)展有限元方法和理論。表1給出了國際上幾個大型托卡馬克裝置結(jié)構(gòu)設(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)計時所使用的有限元分析軟件 KSTAR SST1 ITER TPX JT60U 強(qiáng)度分析 ANSYS ANSYS ANSYS COSMOSNASTRANIDEAS COSMOSANSYS NASTRAN 結(jié)構(gòu)屈曲/失穩(wěn)分析 ANSYS ———— ANSYS COSMOSNASTRAN COS
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