基于ANSYS的ITER重力支撑系统特征值屈曲分析

针对ITER重力支撑系统的结构特点,应用有限元软件ANSYS,建立了ITER重力支撑系统的有限元模型.采用Block Lanczos方法对ITER重力支撑系统在静载荷与地震载荷同时作用下的稳定性进行了特征值屈曲分析,求出了ITER重力支撑系统的前3阶屈曲特征值和特征值屈曲模态.结果表明ITER重力支撑系统不会发生屈曲,韧性板是整个支撑系统中最易发生屈曲的零件.屈曲分析的结果对ITER装置的设计与改进具有一定的指导意义.     

线圈终端盒体打磨机器人控制系统设计

线圈终端盒是国际热核聚变实验反应堆装置中超导馈线系统的重要组成部分。针对终端盒体结构复杂,表面粗糙度高,手工打磨效率低等问题,采用Simotion运动控制器设计了一套打磨机器人装备控制系统,并基于WinCC组态软件设计了人机交互界面,实现了盒体的打磨控制和状态监控。该控制系统,可以完成线圈终端盒体内外表面以及焊缝的自动化打磨,并实时监控系统运行参数,设备操作灵活,易于维护。打磨实验表明:盒体表面打磨后表面粗糙度为R_a2.5μm,焊缝打磨后与产品表面平齐,粗糙度为R_a2.6μm,满足设计要求。     

静载荷作用下的ITER重力支撑系统有限元静力分析

针对ITER重力支撑系统的特点,提出了ITER重力支撑系统的有限元静力分析方法。应用ANSYS软件,建立了ITER重力支撑系统三维实体模型。采用精度比较高,且计算规模又可以接受的单元网格划分方法,进行网格划分。在Volume之间的界面上定义接触单元。得到了支撑系统有限元模型。对受静负载作用的ITER重力支撑系统进行了有限元静力分析。获得了支撑系统各零件的应力分布及最大应力,分析了这些零件的强度。静力分析的结果为ITER重力支撑系统的设计或改进提供了可靠的理论依据。     

国际核聚变实验堆将在华采购电源已进入实施阶段

2011年7月19日上午，中国国际核聚变能源计划执行中心（ITER中心）在北京召开ITER计划磁体电源设备采购说明会，国内20多家电力设备制造企业参加了会议。根据我国和ITER组织达成的协议，我国将承担ITER计划磁体电源系统中的3个采购包：变流器电源系统采购包、无功补偿及谐波抑制系统采购包，以及脉冲高压变电站设备采购包。     

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     

基于有限元法的终端盒优化设计

利用ANSYS有限元优化分析功能,对终端盒进行了优化分析,展示了用ANSYS优化分析功能实现结构优化的优越性,同时为其它复杂结构的优化分析提供了新的方法和依据.     

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。     

太钢通过ITER计划质保体系审核

正【本刊讯】为了保证ITER计划板材合同的执行进展以及审查质量管理体系对ITER计划的实际执行效果,近日,由国家科技部ITER中心项目管理处何开辉处长带队的第二方质保审核组一行5人到太钢进行现场审核。审查组先后审核了太钢军工核电部、制造部、技术中心、采购部、人力资源部、型材厂、不锈冷轧厂、太钢不锈临汾分     

ITER外真空杜瓦稳定性分析

介绍了ITER的项目背景、稳定性的基本概念以及稳定性分析的基本方法,以ITER杜瓦设备作为研究对象,对其在自重载荷作用下进行了特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,得到其失稳模态以及失稳时的临界载荷,为杜瓦的整体设计提供参考。     

光纤数字通信配线架的设计

本文主要从整机结构和实体划分的角度简要地介绍了光配线架(终端盒)、数字配线架(高频、低频)的用途以及配线架的系列设计,并简要地介绍了国外配线架的类型。     

Progress in the conceptual development of the ITER vertical neutron collimator

Monte-Carlo calculations of the fluxes of forward and scattered neutrons at points of arrangement of the detectors for the analyzed design of the ITER multichannel vertical neutron collimator have been performed with the MCNP model. A concept of a vertical neutron collimator positioned in the diverter port is proposed, and the efficiency of its application for determining the spatial distribution of the ITER tokamak reactor’s neutron source is demonstrated with allowance for the calculation results and the possibilities of integrating the collimator into the ITER structure.     

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中子屏蔽横块的模态分析与谱分析研究

为避免真空室屏蔽层受地震的影响,根据ITER中子屏蔽层结构对其中子屏蔽单元模块进行了单点响应谱分析,将中子屏蔽结构的模态分析结果与法国某地的加速度谱进行了模态叠加。分析发现,应力极值在许可应力范围之内。     

A conceptual project for a divertor monitor of the neutron yield in the ITER

The operating conditions of a neutron diagnostic system responsible for measuring the neutron yield in the ITER tokamak reactor are analyzed. Based on results of physical calculations and analysis of suitable methods for measuring the neutron yield, an original concept of a system for measuring neutron fluxed in the divertor zone of the ITER is proposed. The design for the neutron flux monitor located in the divertor zone of the tokamak is selected in view of the requirements specified for the neutron diagnostic system of the ITER and its operating conditions. Four fission chambers with different sensitivities and radiator materials are used as sensitive elements of the monitor. This system is capable of measuring neutron fluxes over the entire dynamic range of the neutron yield in the ITER with an error of ≤10% and a time resolution of 1 ms that are necessary for studying the physical mechanism of thermonuclear plasma ignition and burning. Several possible variants for housing the detector unit inside the divertor assembly and integrating it in the existing project are proposed. The problems of carrying out efficiency calibration of the divertor neutron monitor with the aim of determining the absolute value of the neutron yield in the ITER tokamak reactor are discussed.     

双S弯结构应变计算与试验测量

双S弯结构是ITER馈线系统的重要组成部分,主要用来吸收电缆由于降温收缩造成的位移变形,为了确定该结构在一定位移载荷下的变形情况,基于能量原理,采用单位力法计算出该结构轴向各位置的轴力、弯矩和应变分布。通过数值模拟和试验测量,应变的理论计算值与数值模拟所得值和试验测量值的相对差值都很小。可以认为：运用该方法计算类似结构的轴力、弯矩和应变分布是可行的,计算结果具有较高的准确度。     

新型机车车钩缓冲器研发与优化设计

车钩缓冲器是铁路机车车辆的重要部件之一,它的质量直接影响机车车辆的安全与运行质量。针对国外某机车车钩缓冲器在国内应用中存在的问题,应用力学原理和用有限元方法对其结构进行了创新设计,在保证其性能的条件下,优化了结构、减少了零件数、降低了重量和成本,在吸收消化发达国家车钩缓冲器技术基础上,研发出了与发达国家性能水平相当的新型机车车钩缓冲器,新型机车车钩缓冲器将替代进口车钩缓冲器,对促进我国铁路机车车辆关键部件的技术进步有着十分重要的现实意义。     

A multielectrode X-ray detector

A multielectrode vacuum photoemission detector for X-ray tomography of plasmas at the ITER facility is described. The detector characteristics have been investigated with an X-ray source. The spectral response of the detector to X-ray photons with energies of 3–30 keV has been determined. The spatial and angular dependences of the X-ray detection efficiency are presented. The useful signal of the ITER facility has been estimated.     

焊接机器人非奇异Terminal滑模控制系统研究

针对焊接机器人不确定性系统的特点,进行了非奇异Terminal滑模控制系统研究。建立了焊接机器人动态模型;确定了控制系统的硬件结构,并在此基础上探讨了系统非奇异Terminal滑模控制的基本原理。最后,结合实例对焊接机器人非奇异Terminal滑模控制系统进行了数值仿真。结果表明,该控制系统的自适应性强,精度高,误差可以快速收敛到0。     

Organization of the fast data acquisition and synchronization in the ITER plant control system

Main components of the control data acquisition and communication (CODAC) system for process technologies of the ITER plant are described. The CODAC system demonstrates the state-of-the-art level of high-performance measuring and control systems. The solution to designing stationary ultrahigh-speed measuring channels (quantization frequency is ≥1 GHz) is proposed in the ITER project. The organization of synchronizing the measuring channel synchronization system with the universal time is considered in the ITER project.     

Active spectroscopic measurements using the ITER diagnostic system

Active (beam-based) spectroscopic measurements are intended to provide a number of crucial parameters for the ITER device being built in Cadarache, France. These measurements include the determination of impurity ion temperatures, absolute densities, and velocity profiles, as well as the determination of the plasma current density profile. Because ITER will be the first experiment to study long timescale (～1?h) fusion burn plasmas, of particular interest is the ability to study the profile of the thermalized helium ash resulting from the slowing down and confinement of the fusion alphas. These measurements will utilize both the 1 MeV heating neutral beams and a dedicated 100 keV hydrogen diagnostic neutral beam. A number of separate instruments are being designed and built by several of the ITER partners to meet the different spectroscopic measurement needs and to provide the maximum physics information. In this paper, we describe the planned measurements, the intended diagnostic ensemble, and we will discuss specific physics and engineering challenges for these measurements in ITER.