带有防咬死铜镀层的标准螺纹紧固件放气率测试

铜镀层是防止聚变堆运行时真空室内标准螺纹紧固件咬死的主要手段之一。针对带有铜镀层标准螺纹紧固件在高真空下的放气现象,本文简要介绍了铜镀层工艺及麻点缺陷的解决方法,采用小孔流导法测试了其放气率,分析了铜镀层及环境温度等对放气率的影响。结果表明:脱附气体由氢、水、氮气和CO_(2)组成;含氢放气率未达到要求,这与铜镀层工艺、放气率测试环境及测试时间等因素有关,需对试验影响因素加以控制,以达到聚变堆真空室内材料的放气率要求。

基于AMESim桑枝剪伐机液压系统的设计与仿真分析

介绍了桑枝剪伐机的结构和工作原理。在使用Visio软件设计该剪伐机的液压系统的基础上,选择控制液压马达进给的伸缩缸为研究对象,分析了双作用单活塞杆在伸缩缸内速度以及缸内液体压力的变化规律,利用AMESim软件对伸缩缸液压回路进行了建模和仿真分析。通过仿真结果测试设计的伸缩缸回路是否合理,达到提高设计效率和验证设计是否正确的目的,为剪伐机及其液压系统的局部结构进一步优化和改进提供必要的理论依据。

CFETR偏滤器概念设计

偏滤器是托卡马克装置——中国聚变工程实验堆(China Fusion Engineering Test Reactor,CFETR)的核心部件之一,是高温等离子体与材料直接接触的过渡区域。本文在满足CFETR总体设计要求和设计依据的前提下,针对不同的等离子体位型(类ITER和雪花等离子体位型),设计了同一盒体支撑的3种偏滤器结构,即类ITER偏滤器、雪花偏滤器和类ITER-雪花偏滤器,并对类ITER偏滤器结构进行了详细设计,包括第一壁设计、两侧支撑轨道设计、冷却系统设计和抽气系统设计。通过计算磁力线膨胀系数,验证了3种偏滤器结构设计的合理性,为偏滤器结构进一步优化和改进提供了必要的理论依据。

双层拱架结构塑料大棚透光率及稳定性分析

设计了一种新型双层拱架结构塑料大棚,并对其透光率进行了分析计算,外层棚的平均透光率为76.08%,能满足棚内植株生长发育光照要求。将薄膜与骨架看作一体,采用三维建模软件构建双层棚的整体模型,运用有限元方法对外层棚进行较准确的受力分析。结果表明,新型大棚能够增加拱架的结构稳定性,解决了过去只对骨架或单拱分析计算造成的误差,为该棚型的进一步优化和改进提供了必要的依据。

偏滤器穿管型结构材料的高温可靠性试验分析

中国聚变工程实验堆(CFETR)偏滤器材料采用穿管型结构,由最外层钨、铜中间层、铬锆铜(CuCrZr)或低活化马氏体钢(CLAM)热沉组成。探究了铜和两种热沉材料高温性能。对铜进行了高温低周疲劳试验,验证了铜夹层在不同工况下的循环寿命。对于CuCrZr和CLAM两种材料,进行了不同工况的应力松弛试验,拟合得到了松弛应力与总应变的关系式,对试验结果进行了对比。

聚变堆真空室用标准螺纹紧固件防咬死铜镀层麻点原因分析

为降低托卡马克聚变堆运行时真空室内标准螺纹紧固件咬死的风险,在其表面电镀防咬死铜镀层。在工艺验证过程中,电镀后经真空烘烤的螺栓、螺母标准件表面出现了麻点。为了确定麻点产生的原因,从螺纹紧固件的制造、清洗、电镀等各方面进行实验探究,根据镀层成分分析,确定了麻点是有机物碳化所致,并通过对比实验验证了分析结果,继而提出相应的解决措施。

W/RAFM钢偏滤器靶板的结构分析与寿命预测

探究RAFM钢作为偏滤器靶板热沉的替换材料,验证其在3种不同工况下的结构强度并预测其在交变载荷下的疲劳寿命。得出3S_m法则下W/RAFM钢偏滤器靶板最大可承受热负荷为8MW·m^(-2)。结合中国聚变工程实验堆(CFETR)的设计目标,如果以ITER偏滤器两年运行周期为设计准则,最大承受热负荷为7MW·m^(-2)。考虑到偏滤器靶板区域呈现高热负荷低中子辐照、挡板和DOME板区域低热负荷高中子辐照特性,可以采用W/Cu和W/RAFM双路偏滤器靶板的结构设计。

聚变堆熔盐冷却偏滤器靶板结构设计与分析

为提高偏滤器的抗中子辐照能力,兼顾高热承载能力和聚变堆经济性的需要,提出了基于熔盐冷却(MSC)的偏滤器靶板结构设计。它采用FLiNaK作为冷却剂,钨镧合金为热沉材料,钨为第一壁材料。通过数值计算评估了靶板的热负荷承载能力,并完成了偏滤器冷却剂回路设计,优化了偏滤器各模块之间的流量分配。此MSC偏滤器靶板设计可以有效去除10~15MW·m-2热负荷,为适应未来聚变堆偏滤器靶板发展的需要提供了一种设计解决方案。

适用于聚变装置偏滤器部件的高热负荷测试平台真空腔体系统设计

对托卡马克聚变装置偏滤器的高热负荷测试平台真空腔体系统进行了结构设计,其中包括真空室、真空抽气系统、部件调节机构、小型水冷系统和电子枪操作平台,利用Ansys对真空室主体结构的合理性和可靠性进行了验证。模拟结果表明:真空室外壁温度不超过50℃,真空室及其支撑上的最大应力分别为134.49MPa和48.76MPa,满足许用应力3S_(m)值620MPa的要求。