ITER极向场内馈线的结构设计与分析.pdf

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1、ITER极向场内馈线的结构设计与分析StructuredesignandanalysisonITERPFIn-Cryostat—Feeder作者姓名猩旺学位类型堂压亟±学科、专业扭越电王工程研究方向扭电亡晶鲍堡鱼退让皇生』造导师及职称割正±教援2011年4月合肥．工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：(工作单位、职称)主席：委员：导师：‘≥＼℃L～了独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知

2、，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金目巴工些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字：程旺签字日期：2011年4月27日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金胆王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权金胆王些太堂可以将学位论文的全部或部分论文内容编入

3、有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文者签名：长i最至导师签名：签字日期。撕1年午月一日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：弓。／班＼lV∥__、月弋讯貅睁电邮v期日字签ITER极向场内馈线的结构设计与分析摘要极向场内馈线系统是国际热核聚变实验堆(ITER)极向场馈线系统中连接线圈终端盒与过渡馈线的子系统，是外界对极向场磁体线圈系统进行供电、冷却和检测诊断的重要通道，其工作环境特殊，接口复杂，设计制造和安装的质

4、量直接影响到极向场线圈能否正常运行。本学位文首先根据ITER极向场馈线系统的工程要求，结合PF馈线工作流程图，用CATIA软件对内馈线进行概念设计：包括超导母线、冷却管及测量管的布置，保护管、隔板、管路支撑、外支撑、接口以及主动冷却等设计。其次，应用有限元方法对内馈线系统关键部件的进行分析：获得并校核内超导母线和母线支撑的应力分布情况；对冷却管支撑进行结构分析，在降温、集成加载三种情况下求出支撑受到的最大应力值，结果表明所有应力均在许用范围之内，支撑结构安全可靠；对万向节进行结构分析，获得其应力云图

5、和位移云图，并对分析结果进行应力评定，结果表明万向节所受应力在材料的许用范围内的结论；最后，对内馈线系统进行虚拟装配分析，模拟了PF内馈线的整个装配流程，并对各部件进行干涉检查及空间分析等，验证装配的可行性。通过对内馈线系统的结构设计、关键部件的有限元分析及装配仿真，获得PF内馈线系统设计的各项基本参数，验证了设计的合理性和可靠性，同时为其他馈线系统的设计提供参考。关键词：ITER,极向场馈线系统；内馈线；结构设计；分析；装配StructuredesignandanalysisonITERPFln-

6、Cryostat-FeederABSTRACTThePoloidalFieldIn·Cryostat—Feeder(ICF)isanimportantsubsystemofITER(InternationalThermonuclearExperimentalReactor)，whichconnectingthePFcoilterminalboxandtheCryostatFeed·through(CFT)inthePFfeedersystem．Itisanimportantchanneltosupp

7、lieselectricalpower,instrumentationcablesandcryogenicliquidsforthesuperconductingPFcoilssystem．Duetotheespecialworkingconditionandcomplicatedinterfaces，itsqualityofdesign，manufactureandassemblywilldirectlyaffecttheoperationofthePFcoilssystem．Firstly,ac

8、cordingtotherequirementsofprojectandtheprocessflowdiagramofthePFfeedersystem，thelayoutofbusbars，coolingpipesandinstrumentationcableshasbeenworkedoutbytheCATIA，aswellasthedesignofcontainmentduct，separateplate，internalandexternalsupports，