我国成功研制大型超导磁体线圈

<正>近日,由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所承担研制的国际热核聚变实验堆计划首个大型超导磁体线圈——极向场6号线圈竣工交付,将通过海运方式运送至法国国际热核聚变实验堆现场。极向场6号线圈位于国际热核聚变实验堆超导磁体的底部,是必须首个安装到位的重要大部件,由9个绕制成双饼结构     

国际热核聚变实验堆下杜瓦冷屏安装

国际热核聚变实验堆(ITER)是目前全球规模最大、影响最深远的国际科研合作项目之一.国际热核聚变实验堆装置是一个能产生大规模核聚变反应的超导托卡马克,俗称"人造太阳".下杜瓦冷屏(Lower Cryostat Thermal Shield)是托卡马克杜瓦装置安装的第一个冷屏系统,其作用是在杜瓦底座、真空室等高温部件与超...     

ITER终端盒结构设计

终端盒是国际热核聚变实验堆(ITER)磁体系统的重要组成部分,这里介绍了ITER终端盒的结构设计,并采用有限元法对终端盒关键部件进行校核和应力分析,为结构的进一步研制提供了理论依据。     

我国成功研制国际热核聚变实验堆(ITER)大型超导磁体系统首个部件

<正>国际热核聚变实验堆(ITER)计划是实现未来商业用聚变能的关键一步。日前,由中国科学院合肥研究院等离子体物理研究所承担研制的ITER大型超导磁体系统首个部件研制成功。此举标志着我国掌握了核聚变工程的核心技术,并实现了关键技术出口。磁体馈线系统是ITER部件中最为复杂的系统之一,包含31套不同的馈线,单套长度30~50 m,总质量超过1 600 t,共计6万余个部件。作为ITER超导磁体系统供电、冷却和提供诊断     

ITER磁体馈线支撑结构的设计与分析

国际热核聚变实验堆ITER(International Thermonuclear Experimental Reactor)是正在进行的一项大型国际合作项目,超导磁体系统是ITER的最重要组成部分。磁体馈线是保证磁体正常工作的供电、冷却的重要通道。根据ITER磁体馈线设计的具体要求,提出了两种馈线支撑方案,采用ANSYS有限元分析软件,对方案进行了静力学分析、稳定性分析、地震分析。结果表明,薄板支撑结构是合理的。     

ITER极向场过渡馈线结构设计及稳态热分析

根据国际热核聚变实验堆（ITER）装置对馈线的设计要求,同时考虑过渡馈线的结构复杂性,利用三维设计软件CATIA对过渡馈线系统各部件进行了结构设计,并运用有限元分析软件ANSYS建立了典型的过渡馈线有限元模型,模拟了系统所在的真空和低温环境下馈线的稳态传热情况,得到了内部零部件的温度分布和低温管路的热负荷情况,为进一步结构优化及试制奠定了重要基础。     

五自由度冗余机械臂运动学分析

为了完成对核聚变试验装置的日常维护工作,通过遥操作机械臂对核聚变实验堆装置进行包层维护是核聚变实验遥操作维护系统的重要任务之一。包层遥操作维护机械臂工作空间狭小,需对机械臂进行特殊设计。设计五自由度冗余机械臂方案,并进行动力学分析和Matlab仿真分析。     

管内电缆导体线圈滚弯成形的动态仿真

分析了管内电缆导体超导线圈滚弯成形所需要的条件,建立了适应于各种管内电缆导体超导线圈滚弯成形过程中导体进给速度与绕线模回转速度、角速度之间关系的数学模型。在此基础上提出了基于MATLAB的滚弯成形过程的动态仿真方法。完成了对国际热核聚变实验堆ITER底/顶部矫正场线圈绕制成形过程的分析和动态仿真。     

ITER真空室内屏蔽结构的虚拟设计

介绍了ITER（国际热核聚变实验堆）真空室内屏蔽结构的特点，提出了内屏蔽结构的虚拟设计体系结构模型。利用参数化技术完成了屏蔽单元的实体建模，应用有限元分析方法进行了结构分析，为优化设计提供了依据。基于虚拟装配平台实现了屏蔽单元的实时修改、信息检测及内屏蔽结构的装配仿真，实现了大型装置结构的虚拟产品化。     

中核集团牵头完成中法安装任务

正【本刊讯】当地时间1月14日,在法国南部卡达拉舍,国际热核聚变实验堆(ITER)托卡马克装置第三个重大部件——杜瓦下部冷屏成功落位至杜瓦底座内侧上方,标志着吊装工作圆满完成。杜瓦下部冷屏吊装是ITER计划重大工程安装启动仪式后的第二个重大部件安装,也是中核集团中国核电工程有限公司牵头的中法联合体在法国完成的2021年第一个重大节点和重大安装任务,     

重载遥操作机械臂关键关节减速器设计

通过遥操作机械臂对核聚变实验堆装置进行内部维护是核聚变实验遥操作维护系统的重要任务之一。由于在遥操作维护中机械臂的关键关节将承担超大负载,且要求其中间预留电缆走线通道等特殊结构要求,需要对关键关节的主减速器进行特殊设计。以2K-H NN型多行星齿轮机构作为模型,分析了需要考虑的机构约束条件和设计条件,通过编程筛选获得满足条件的齿数组合,校核计算危险齿轮强度和传动效率,得到了一种承载能力高、结构紧凑的重载遥操作机械臂关节减速器的设计方案。     

有效分离氘气为可控核聚变提供潜在燃料

正记者近日从西交利物浦大学了解到,该校与英国利物浦大学合作,在可控核聚变领域取得突破,研究出一种可有效获取高纯度氘的材料。相关成果近日在国际学术期刊《科学》发表。据西交利物浦大学化学系丁理峰博士介绍,可控核聚变是一种绿色能源,但如何找到稳定的可控核聚变燃料,仍是一个具有挑战性的课题。     

ITER内馈线支承系统的结构设计与分析

馈线系统是国际热核聚变实验反应堆ITER(International Thermonuclear ExperimentalReactor)上的重要装置,任务是向磁体线圈传输电流和冷却液,并对磁体系统进行测量、控制和诊断.位于杜瓦内部的内馈线是馈线系统的一部分,工作于低温、强磁场环境,由悬挂支承系统将其固定于纵向场磁体线圈终端.详细阐述了内馈线支承系统的结构设计方案,通过有限元运算获得了内馈线部分的应力和位移分布情况.结果显示最大应力强度为160MPa,最大位移变形为0.618mm.分析结果为装置的结构优化与最终研制提供了理论依据.     

基于ANSYS的ITER杜瓦上环体的静力学分析

外真空杜瓦是国际热核聚变实验反应堆ITER(International Thermonuclear ExperimentaReactor)上的重要装置,是ITER托卡马克的最外侧部件,主要功能是提供真空环境,避免过多的热载荷传递到磁体系统和冷屏等结构;为了在氦气泄露,以及等离子体破裂等极端情况下保证主机的安全,外真空杜瓦必须具有足够的强度。ITER杜瓦上环体是杜瓦的重要组成部分,属于薄壁圆筒结构,由18部分组成(各部分焊接连接),取其1/9体模型和1/18壳模型分别运用大型有限元分析软件ANSYS,对其不同载荷状况进行了数值计算,分析结果表明,应力集中在矩形孔、轴向筋板和加强圈处,能够满足上环体强度要求,分析结果为其结构设计与优化提供了理论依据。     

ITER遥控运输车双密封门系统FMEA分析

遥控运输车是国际热核实验堆(ITER,International Thermonuclear Experimental Reactor)用于堆和热室之间的运输工具.双密封门是遥控运输车上可分开,分别密封真空室窗1:7和运输车的关键部件.介绍ITER遥控运输车及双密封门结构与工作程序,对双密封门系统进行FMEA(Failure Modes and Effects Analysis)分析并作出分析表,找到薄弱环节,为防止及减少故障的发生提供依据.也为下一步ITER其他系统及重要部件的可靠性分析提供范例.     

首批全国统考机械工程师诞生

为促进我国机械工程师资格认证同国际接轨和国际互认,中国机械工程学会和国家教育部考试中心每年一次在全国范围内举行机械工程师资格认证考试。认证过程采取了“培训-考试-认证”三分离的运作原则,其中申请报名、资格审查、培训、工程师资格认证“综合素质与技能”考试由教育部考试中心组织。成绩合格者依据认证中心业绩考核及同行评议的方法进行评价,最终由中国机械工程学会颁发证书。2005年11月,首批国际互认的中国机械工程师已经诞生,并获得由中国机械工程学会颁发的机械工程师资格证书。黑龙江省有3人获得证书。首批全国统考机械工程师…     

中国聚变工程实验堆主机真空室结构设计与分析

中国聚变工程实验堆(CFETR)是中国在研的新一代大型全超导托卡马克核聚变能源工程验证设施,真空室是CFETR工程设计中接口较为复杂,也是核安全部件中较为重要的大型真空压力容器,位于磁体系统内部,安装有大量的堆内部件和复杂的管路,是一个D形截面的双层壳结构的真空压力容器,环向分为16个扇形段,包含真空室主体、窗口和支撑等,是保证装置安全运行的重要的结构承力部件。运用有限元方法对真空室强度进行结构强度分析计算,对危险工况的计算分析结果表明,真空室的设计达到预期的设计目标,能够满足CFETR装置安全运行的要求。     

用于托卡马克腔的内窥机器人结构设计

介绍并分析了应用于托卡马克腔的内窥机器人的国内外发展现状及主要技术问题,针对我国自主的热核聚变实验装置EAST,提出一种主体具有8自由度的关节式机器人解决方案,用以完成对该核聚变反应堆第一壁的内窥工作.该机器人具有冗余自由度结构,采用模块化思路设计4套单元,每套单元都具有平行四边形结构,包括俯仰和回转2个自由度,可以完...     

微型高分辨率光纤光谱仪在等离子体领域的应用

等离子体是继气体、液体、固体后的第四种物质的聚集态。等离子体物理学是一门蓬勃发展的新兴科学,其应用领域包括受控热核聚变、空间科学、环境科学、微电子与信息产业、材料合成与处理、国防和高技术应用诸方面。     

基于SYSWELD激光焊焊接应力应变场数值模拟

在ITER国际热核聚变试验堆的校正场线圈研制过程中,校正场线圈盒采用激光焊接方法进行装配,但是由于线圈盒尺寸较大、结构复杂以及坡口精度高,激光多层焊接工艺应用于线圈盒装配难度较大。为此,文中利用SYSWELD专用焊接软件进行焊接数值模拟,分析得到316LN奥氏体不锈钢焊接过程中的瞬态应力场分布云图和残余应力分布情况。表明采用有限元技术可以掌握焊接过程中应力的分布规律和变化特点,对于控制焊接变形和提高焊接质量提供理论依据。