基于CETOL的中子屏蔽结构公差分析.pdf

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1、第7期机械设计与制造2012年7月MachineryDesign&Manufacturel85文章编号：1001—3997(2012)07—0185—03基于CETOL的中子屏蔽结构公差分析米黄伟孔晓玲刘素梅1,2鲁明宣于鹏(1安徽农业大学工学院，合肥230036)(中国科学院合肥物质科学研究院，合肥230036)ToleranceAnalysisofNeutronShieldingStructureBasedonCETOLHUANGWei，KONGXiao—ling，LIUSu—Mei，LUMing—Xu

2、an，YUpeng(。InstituteofTechnology，AnhuiAgriculturalUniversity，Hefei230036，China)(HefeiInstitutesofPhysicalScience，ChineseAcademyofSciences，Hefei230036，China)【摘要】基于CAT1A下对托卡马克装置真空室中子屏蔽块的三维模型进行了公差分析。在三维i实体模型的基础上，对要分析的部件进行了分割和模型简化。利用公差分析软件CETOL，根据中子屏蔽{块的装配性能要求

3、，首先确定基准，然后添加尺寸公差、几何公差等精度要求，进行装配约束，建立了公i差分析模型。通过敏感度和贡献度数值查找影响公差分析结果的关键尺寸，对不合理的精度设计进行{了修改，在保证装配精度的前提下，适当提高关键尺寸的精度可以避免干涉并显著提高装配精度，而适i当降低非关键尺寸的公差可降低加工成本。{关键词：公差分析；公差建模，I贡献度；敏感度i【Abstract】Analyzesthetoleranceofthree-dimensionalmodeloftokamakneutronshieldingbloc

4、ks{6fedonCATIA．Onebassofzhree—，，nsonalsolidmodelthec。mp。ne如tobecnalyzedarecMtands，n—lplifed．ThenbyusingtheSoftwareCETOLaccordingtoneutron,shieldingblocksa$semblyrequirementsthe《baselineisfidentifiedandth鲫theaccracyrequirementofdimensionaltolerancesandge。me

5、trictaler-l、anceswereaddedtoconstraitheassemblyandtoestablishtoleranceanalysismodeLMeanwhilethecriticaldi-；mensionsimpactingthetoleranceanalysisresultswerefoundthroughsensitivityandthecontributionvaluesin；ordertomodifytheunreasonableprecisiondesigrLUnderth

6、epremiseofensuringtheassembaccuracy，appro一{pt’iatelyimproyetheaccuracyofcriticaldimensionscanavoidinteFenceandsig．i~cantlyimprovetheas一{sembaccuracy，whileappropriatereducenon-criticalsizestalerancescanreduceprocessingcosts．{KeyWords：ToleranceAnalysis；T0ler

7、anceModel；contribution；sensitiVity!中图分类号：TH16文献标识码：A1引言的能量和中子。释放的能量是一种清洁无污染的能源，人们可以利用此核能来实现能量的供给；而中子则会撞击托卡马克装置使公差分析，也叫公差验证，即已知各组成环的尺寸和公差，其使用寿命减少，所以用中子屏蔽块对中子进行屏蔽。托卡马克确定最终装配后需保证的封闭环的公差l】1。传统的公差分析基于真空室的中子屏蔽结构，如图1所示。对该中子屏蔽结构进行公二维平面进行，不能综合考虑不同方向的公差要求对装配结果的影差建模及

8、对装配间隙进行公差分析。响。计算机辅助公差分析(ComputerAidedTo1erancingAnalysis，简称CATA)是基于零部件的三维模型，结合零部件的尺寸公差、几何公差及表面粗糙度等公差要求，完成公差建模及该部件尺寸的贡献度和敏感度分析。CETOL是嵌人在三维设计软件cATIA(compute卜graphicsAidedthree—dimensionalinteractiveApplication)