常态运行的ITER杜瓦结构分析

作为一个封装托卡马克的真空压力容器,杜瓦将为冷屏和磁体系统提供真空环境,同时传递来自于自身和线圈系统的载荷,在正常和非正常运行的过程中杜瓦将会遭受地震载荷、电磁力、测试压力、自身净重等载荷的冲击,其中净重和压力载荷是影响杜瓦结构安全性的关键因素,该研究首先基于无力矩理论计算了杜瓦在压力载荷、自身净重以及两者联合作用下的应力状态,获得了杜瓦的危险区域,在此基础上通过应力线性化,提取了危险区域的薄膜、弯曲和峰值应力,最后基于ASME的分析设计对各种不同的应力进行了评定,并分析了局部应力集中的原因,这对于杜瓦的设计优化以及中国聚变工程实验堆杜瓦的设计制造都具有一定的指导作用.     

ITER外真空杜瓦可靠度研究

介绍了应力和强度服从正态分布的可靠度的计算方法,以及材料性能和设计参数的统计处理方法。以ITER杜瓦的顶盖和顶盖与上环体的连接区域为研究对象,假定各随机输入变量服从正态分布,利用蒙特卡罗法对静载荷下杜瓦的可靠性进行了研究,并找出了对杜瓦可靠性影响较大的因素。     

复合材料杜瓦设计与分析

研究了复合材料杜瓦设计中的一些关键技术,特别是不同于传统金属杜瓦的部分.采用了有限元法对杜瓦进行传热及强度分析,为杜瓦的成功研制提供了理论参考.     

基于Fluent的ITER杜瓦的辐射换热分析

在ITER装置正常运行时,杜瓦内外温度不均,有一定的温度分布。考虑热辐射对杜瓦温度分布的影响,建立了用于辐射换热分析的杜瓦数值模拟模型,运用CFD软件Fluent对其进行数值模拟计算,得到杜瓦的温度分布,为后续的热应力分析提供了依据和参考。     

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。     

CFETR极向场磁体PF4和5过渡馈线区域外筒初步设计与分析

杜瓦外过渡馈线区域(CFT)是CFETR(中国聚变工程试验堆)磁体馈线系统不可缺少的组成部分。极向场磁体馈线系统(PF)中第四、五两条馈线由于杜瓦内外空间限制,其CFT结构不同于其他五条,而是设计成“L型”。文中介绍了PF4和5 CFT外筒功能性要求及主要设计参数。利用ANSYS有限元软件,在系统运行状态下对PF4和5 CFT外筒进行结构强度校核,得到CFT外筒的应力应变分布云图。结果表明,PF4和5 CFT外筒的最大应力应变均保持在允许的范围内,结构设计合理可靠。     

基于CATIA二次开发的ITER杜瓦参数化设计研究

杜瓦的设计水平直接影响着杜瓦的质量和性能.在设计装配中采用先进的生产方式和管理方式,才能提高杜瓦生产制造的技术水平.基于CATIA二次开发平台,应用参数化设计建模理论,开发用于杜瓦参数化设计和管理的平台,达到可依据用户需要进行ITER杜瓦的快速变参数设计.该方法对提高杜瓦的设计效率和质量有积极的意义.     

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.     

柱形杜瓦瓶端盖密封结构有限元分析

建立了针对柱形真空杜瓦容器端盖密封结构的轴对称模型。基于有限元软件ANSYS的结构非线性分析模块,分析了内、外密封圈与端盖的接触响应,得到了中心盖板的挠度、密封圈的变形与接触压力。求解了考虑密封圈的变形抗力时,螺栓需提供的压紧力附加值,其分析结果对类似结构杜瓦瓶的设计有一定的参考价值。     

超导磁悬浮转向架设计

从超导磁悬浮列车特有的属性要求出发,设计了转向架的基本结构框架.主要由侧梁、横梁、空气弹簧、杜瓦、位置传感器以及直线电机等构件组成.由置于液氮低温容器中的超导块材,及永磁导轨构成的悬浮系统支撑车体以及转向架的重量.同时,使用空气弹簧减震,以保持车体平稳运行.文章利用材料力学计算应力变形,并且用ANSYS软件建模进行模拟分析.     

柱形杜瓦容器圆端板的结构设计与分析

杜瓦瓶是射电望远镜上接收机系统的前端。文中针对一种柱形杜瓦容器的结构特点，应用经典板壳力学理论，分析计算了在两种实验工况下．即大气压力单独作用、及大气压力与横向外力同时作用时，圆端板的结构尺寸。推导出了均布载荷及横向载荷共同作用下的中心开孔圆板挠度公式。并在ANSYS上，建立了模拟真实载荷条件下杜瓦容器的有限元模型．计算了变形场，逆向检验了结构的可靠性。     

基于EVSEWT的下击暴流时变平均风提取

为降低某航天用小型低温杜瓦的漏热,同时提升其力学性能,采用了超高强度、低热导率且密度小的凯夫拉纤维作为杜瓦的支撑材料,设计了支撑结构。通过对结构建立固有频率理论模型,采用Rayleigh法推导了前6阶固有频率的表达式,用有限元分析软件Ansys与理论计算结果进行了对比。对其中某工况设计了实际的实验支撑结构,对结构进行了三向扫频实验。理论计算结果与有限元仿真结果趋势符合良好,实验结果与理论模型误差在20%以内。结果表明,在此种支撑结构中,凯夫拉纤维的横截面积、纤维绳索布置的轴向角以及平面角对其固有频率具有较大影响,接触点距离以及纤维绳索预紧力对固有频率影响较小。     

低温容器新型纤维支撑系统固有频率特性研究

为降低某航天用小型低温杜瓦的漏热,同时提升其力学性能,采用了超高强度、低热导率且密度小的凯夫拉纤维作为杜瓦的支撑材料,设计了支撑结构。通过对结构建立固有频率理论模型,采用Rayleigh法推导了前6阶固有频率的表达式,用有限元分析软件Ansys与理论计算结果进行了对比。对其中某工况设计了实际的实验支撑结构,对结构进行了三向扫频实验。理论计算结果与有限元仿真结果趋势符合良好,实验结果与理论模型误差在20%以内。结果表明,在此种支撑结构中,凯夫拉纤维的横截面积、纤维绳索布置的轴向角以及平面角对其固有频率具有较大影响,接触点距离以及纤维绳索预紧力对固有频率影响较小。     

全制冷相位阵馈源杜瓦设计和传热分析

相位阵馈源是射电天文的新型馈源技术之一。采用相位阵馈源能有效提高射电望远镜的巡天速度。通过制冷可以降低系统噪声温度,进一步提高望远镜的整体性能。针对即将应用于500m口径球面射电望远镜的相位阵馈源进行大尺度真空制冷杜瓦设计研究。根据相位阵馈源馈电单元阵列形状,设计真空窗和支承结构,并通过理论计算和有限元仿真来分析杜瓦内热负载情况,完成制冷机的冷头选择,以满足相位阵馈源馈电单元温度为70K和低噪声放大器温度为20K的制冷温度要求。该杜瓦设计与传热分析方法可为未来全制冷相位阵馈源的研制积累经验和实验数据。     

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...     

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,     

杜瓦顶盖结构优化设计

在HyperMesh中建立了杜瓦顶盖的有限元模型,通过对原始顶盖模型进行受力分析,可知原模型存在不合理之处。为获得更加合理的结构,建立了基于变密度法的拓扑优化数学模型,利用OptiStruct求解器对顶盖进行拓扑优化设计,得到顶盖最优的加强筋布置形式。并在拓扑优化结果的基础上对顶盖的厚度进行尺寸优化,以求达到顶盖的刚度最大时用料最少的结果。     

数字式电子计时仪强冲击试验及冲击响应特性理论计算方法

本文介绍青岛钟仪二厂自行设计制造的FSM-4数字石英计时仪强冲击试验概况、结果分析、国产C-200型冲击机与美国海军轻量级冲击机冲击谱特性比较以及冲击响应谱理论计算概要。强冲击试验是按照美军现行规范MIL-S-901C(海军)要求,采用C-200型冲击机(图1)进行。计时仪内装置了高精度石英振荡器,易碎杜瓦保温瓶和玻璃壳荧光数码管以及集成电路。而且,除石英振荡器和杜瓦保温瓶外,电子元器件的布置、结构安装:均未作特殊的防冲处理。所以,它的强冲击性能试验及其良好效果,对于舰船用电子设备的防冲试验、抗冲击设计和研究、有一定的参考价值。     

2019年国内部分红外专业文献介绍

对2019年国内几家期刊发表的与红外专业有关的231篇文献进行了归类汇总,内容涉及碲镉汞、碲锌镉、锑化铟、超晶格、杜瓦/制冷机、非制冷探测器、光学材料/光学系统、整机、信号处理、红外隐身等方面。