ITER校正场过渡馈线冷质支撑的设计与传热分析

对过渡馈线的冷质支撑在真空与低温环境下的绝热性能进行研究,以增大热阻抑制热量传递为目的,在保证强度的基础上,同时考虑加工与装配的方便,确定了一种支撑结构。并利用有限元方法对该结构进行了稳态传热分析,得出了支撑的温度分布和冷量损耗大小。研究表明该支撑在满足强度的要求下,不仅结构简单、装配方便而且绝热性能良好,能很好地降低ITER制冷系统的热负载。

ITER馈线系统冷质支撑的设计和静力学分析

国际热核聚变反应堆ITER是多个国家合作的项目,目的是建造一个大型的可控核反应系统,而ITER馈线系统中的冷质支撑件是系统稳定运行的保障。为了设计出符合工程要求的部件,主要以冷质支撑的强度设计要求为基准点,从支撑结构的确立到材料的选择等方面详细阐述了冷质支撑的设计过程,并利用有限元分析软件ANSYS对其静载荷下的主要零部件的力学性能进行了分析,从理论上论证了这种结构设计方案的科学性与可行性。

ITER真空绝热冷质支撑性能测试平台设计与研究

真空绝热冷质支撑(cold mass support,CMS)是国际热核聚变反应堆(International Thermonuclear Fusion Reactor,ITER)中的关键支撑部件之一。为了检测已制造完成的冷质支撑的性能是否达到合格验收标准,在交付前需对它进行摩擦性能测试和机械强度测试。通过分析复杂工况下冷质支撑的受载特点,结合摩擦测试标准ASTM D1894-14和摩擦力的工程计算结果,设计了冷质支撑摩擦性能测试平台。基于冷质支撑的受载工况,先初步设计了冷质支撑机械强度测试平台,并通过弯矩梁的受力分析确定了10号工字钢为弯矩梁的最佳材料,再利用液压伺服装置对冷质支撑施加工况载荷,完成了冷质支撑机械强度测试平台相关设备和工装的结构设计。考虑到单独实施摩擦性能测试和机械强度测试的各项成本,结合2项测试的特点,设计了冷质支撑性能一体化测试平台。结果表明冷质支撑性能一体化测试平台能够有效缩短测试周期和降低检测成本,可为冷质支撑的工程质量认证及后续批量生产提供保障。