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1、第39卷第6期四川大学学报(工程科学版)Vo.l39No.62007年11月JOURNALOFSICHUANUNIVERSITY(ENGINEERINGSCIENCEEDITION)Nov.2007文章编号:10093087(2007)06015805基于ANSYS的ITER重力支撑结构有限元模态分析梁尚明,王贤宙,闫喜江(四川大学制造科学与工程学院,四川成都610065)摘要:为了分析ITER装置重力支撑结构的动态特性针对ITER重力支撑系统具有周期对称性的结构特点,应用有限元分析软件ANSYS建立了ITER重力支撑结构环
2、向20度三维有限元分析模型,同时采用了精度比较高,而且规模又可以接受的单元网格划分方法,得到了网格划分图。在法兰之间的界面上定义接触单元。采用BlockLanczos方法对ITER重力支撑系统进行有限元模态分析,求出了ITER重力支撑系统的前10阶固有频率和振型。模态分析的结果对ITER装置的设计与改进具有一定的指导意义。关键词:ITER;有限元;模态分析;周期对称性中图分类号:TH132文献标识码:AFiniteElementModalAnalysisofGravitySupportsofITERBasedonANSYSLIANGS
3、hangming,WANGXianzhou,YANXijiang(SchoolofManufacturingSc.iandEng.,SichuanUniv.,Chengdu610065,China)Abstract:ToanalyzethedynamiccharacteristicsofthegravitysupportsystemofITER,accordingtothecharacteristicsofcyclicsymmetryofthegravitysupportsystemofITER,the3-DFEMmodelwi
4、th20degreesectorofthegravitysupportsystemwasbuiltbyusingANSYS.Meantime,ameshdividingmethod,whichhashighprecisionandanacceptablecalculatingscale,wasused.Afterthemeshofthemodelhadbeendivided,thecontactelementsweredefinedontheinterfacesbetweenflanges.Themodalanalysisofthegr
5、avitysupportsystemwasmadeandthefirsttennaturalfrequenciesandvibrationmodesofthegravitysupportsystemweresolvedbyusingBlockLanczosmethod.TheresultsofthemodalanalysiscanbeusedtothedesignandimprovementofthegravitysupportsystemofITER.Keywords:ITER;finiteelemen;tmodalanalysis;
6、cyclicsymmetry国际热核实验反应堆(TheInternationalTher问题。ITER重力支撑结构是一个大型复杂组合结monuclearExperimentalReactor,缩写为ITER)被称构,除了承受整个纵向场磁体系统和极向场系统重作人造太阳热核试验装置。它将集成当今国际量以及部分电磁力和热收缩力外,还可能受到强风、受控磁约束核聚变研究的主要科学和技术成果,第地震等多种动载荷的作用,在工作时支撑结构部件一次在地球上实现能与未来实用聚变堆规模相比拟之间相互接触,产生振动激励,辐射出噪声,其情况的受控热核聚变
7、实验堆,解决通向聚变电站的关键非常复杂,因此,有必要对ITER支撑结构进行动态特性分析。目前,ITER计划还处于初级阶段,把动收稿日期:2006-09-20态特性分析的结果与ITER结构的设计和改进相结基金项目:核工业西南物理研究院ITER计划资助项目合以提高结构的工作性能,具有重要的实际意作者简介:梁尚明(1965-),男,教授.研究方向:机械工程.第6期梁尚明,等:基于ANSYS的ITER重力支撑结构有限元模态分析159[1-2]义。5)忽略垫片、倒角等局部小结构对模态分析的在进行结构动力学分析时,通常采用的方法是影响。将连续系统
8、离散化为只有有限个自由度的系统,由ANSYS软件提供了与其他CAD软件(如PRO/此求解出连续系统的近似解。这些离散化的方法有E、UG等)的接口,可以把其他CAD软件中建立的集中质量法、假设模态法、模态综合
