ITER校正场底部线圈结构的有限元分析.pdf

《ITER校正场底部线圈结构的有限元分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、ITER校正FiniteElementA作者姓学位类学科、专研究方导师及职屠确合肥工业大学ⅧIIIflffllrPIIIIJIIf1JllIlIJIfJf{Y1886361本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文主席：委员：导师：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，．也不包含为获得金目曼王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明

2、确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：韵鼠签字日期：2011年4月26日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金蟹王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权金目曼王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：仁氏域刷磁名．签字日期：2011年4月26日学位论文作者毕业后去向：誊巴业工作单位：航天科技集团公司第四研究院通讯地址：陕西省西安市120信

3、箱专业人才处签字日期：2011年4月26日电话：13965026732邮编：710025ITER校正场底部线圈结构的有限元分析摘要国际热核聚变实验堆ITER是人类应对能源危机，发展清洁、可持续能源的重要途径。校正场底部线圈(BCC结构)是ITER的重要组成部分，用于补偿由于线圈的安装误差、制造误差、变形误差以及其他误差引起的磁场分布误差，受到由TF线圈变形引起的位移约束、电磁力荷载和支撑处螺栓预紧力的作用，本文针对BCC结构的力学性能进行有限元分析，为设计和制造提供理论依据。由于BCC结构各组合部件三个方向尺寸的巨大差异，将结构均匀化模型和局部细化模型分

4、步组合。先通过有限元分析获得位移约束和电磁力荷载条件下均匀化模型的位移场和应力场，确定BCC结构的薄弱部位；然后建立针对薄弱部位的局部细化模型，采用MPC方法将局部细化部分与均匀化部分连接，对薄弱部位进行精细分析，得出薄弱部位的应力场。针对BCC结构支撑处螺栓，提出在螺栓预紧力单独作用下线圈盒上产生40MPa、120MPa应力即认为压实的条件，通过试算得出需要在螺栓作用区域施加的压力值，对受到位移约束、电磁力荷载和螺栓预紧力作用下的BCC结构进行安全校核，并采用ASME规范的线性化准则对线圈盒最大米塞斯应力位置处的应力进行校核。分析结果表明：由米塞斯屈服

5、准则可判定除线圈盒外BCC结构其它部件在位移约束和电磁力荷载条件下均在许用应力范围内工作；确定了螺栓位置处的预紧应力，可用于BCC结构的安装；支撑处螺栓的预紧力仅对支撑局部的应力有影响，对整个BCC结构的应力分布未产生影响；对线圈盒的应力线性化分析结果表明，线圈盒在许用应力范围内工作，因此，认为BCC结构合理、安全、可靠。关键词：MPC连接；应力场；螺栓预紧力；有限元法；ITERFiniteElementAnalysisofBottomCorrectionCoilsforITERAbstractInternationalThermonuclearExpe

6、rimentalReactor(ITER)isanimportantwayforhumanbeingstosolveenergycrisisanddevelopcleanandcontinuableenergy．TheBouomCorrectionCoils(BCC)structureisanecessarypartforITERsystem．TheBCCstructurebringsthemagneticfieldtocompensatetheerrorcausedbycoilsassemblingerror,manufactureerror，dist

7、ortionerrorandothererro璐．BCCstructureworkssubjectedtothedisplacementscausedbyTFsystem，theelectromagneticforcesandthepretighteningforces．ThemechanicalpropertyofBCCstructurewasanalyzedbyFEM．TheresultscouldbeusedtoguidethedesignandthemanufactureofBCCstructure．Astrategybycombiningthe

8、simplifiedprofileBCCstructuremodelandthe