ITER外真空杜瓦力学特性研究.pdf

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1、Theresea研究方向现岱逡让理途丛撞盔：导师及职称旦态副教援．2011年4月作学学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。主席：委员：答辩委员会签名(工作单位、职称)0>逐影合肥工业大学机械与汽车工程学院教授研究员副教授导师：＼互卜易合肥工业大学机械与汽车工藉学院副教授院学程险【心工中车学汽科与场械磁．机强．学院大学业IIr．．科．工国肥中厶日老平刍l。，n‘癣呼骁／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，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不

2、包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金筵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：≥弛叶日期：弘lt年岁月V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。本人授权金胆工些太堂可以将学位论文的全部或部分论文内容编入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

3、书)学位论文者签名：≥≥导师签名：签字日期：≯011年如洳签字日期：扣f／年岁月f尹日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：电话：邮编：ITER外真空杜瓦力学特性研究摘要外真空杜瓦是ITER的组成部分之一，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；提供上中下三种真空室窗口；为磁体馈线、冷却管、仪器线路和低温泵系统等提供通道；为CS线圈直接维护提供通道；通过其支撑结构传输来自托卡马克基本装置的所有载荷，作为一种安全保护装置，外真空杜瓦在各种载荷事件下都应具有足够的强度。由于杜瓦的厚度和直径之比远小于0．1，故属于薄壁压力容

4、器，本文首先介绍了回转薄壳中的应力分布，据此，分析计算了杜瓦简体和项盖中的应力状况，并采用建模工具CATIA创建杜瓦的1／18模型，借助有限元分析软件ANSYS进一步验证了杜瓦中应力大小。．杜瓦的局部位置存在曲率不连续和厚度不连续，由此将导致边界效应的出现，因此仅仅按照薄壳理论对杜瓦进行应力分析是不够的，本文在薄壳理论分析的基础上结合有力矩理论，通过ANSYS的应力线性化提取不连续区域的弯曲应力及二次应力，并按照分析设计的方法进行了应力强度评定。在工程结构中存在着大量的不确定性因素，在工程分析中所建立的分析模型都是经过各种假设和理想化而得出的。事实上，

5、任何真实产品，其材料属性、加工公差、边界条件和载荷等总具有不确定性，本文尝试着取部分设计变量为随机变量，对杜瓦应力集中比较明显的区域进行了灵敏度分析，为后续进行深入研究奠定了基础。，关键词：ITER；杜瓦；有限元；应力线性化；分析设计Theresearchofmechanical’。。’pfexternalnicalC11aracterlsucsOeXternalvacuumcryostataboutITERAbstractExternalvacuumcryostatiSanimportantcomponentofITER，itsmainfunctio

6、nincludeprovidingvacuumenvironment，avoidexcessiveheatwastransferedtomagnetsystemandthermalshield．providingtheupperandmiddlevaccumwindowsaswellasthelowervacuumwindow,providingaccessformagnetfeeders，coldpipe，instrumentlinesandcryopump．providingchannelforCScoil’directmaintenance．It

7、canalsotransferalltheloadsofTOKAMAKthroughitssupportsystem．Asasafetyprotectiondevice，externalvacuumcyostatshouldhaveSUfficientstrengthundervariousloadingevents．ratioofthecryostat’SthicknessanddiameteriSleSSthan0．1，SOitbelongstothinpressurevessel．Thispaperfirstlydescribesthestres

8、sdistributionoftheordinaryrotatingshell．thenacc