基于离散元方法的氦冷陶瓷增殖包层球床压缩性能研究

基于开源离散元软件LIGGGHTS-PUBLIC对不同破碎率的Li_(4)SiO_(4)球床进行了单轴压缩试验模拟以研究球床的压缩性能。计算结果表明,在相同的球床应变下,球床应力随着破碎颗粒数量的增大而减小。球床破碎率和恢复系数共同影响球床的整体强度。在球床应变整体较小时,球床平均填充率随球床应变的增大呈线性增大。球床平均配位数随球床应变的增大而增大,并随球床破碎率的增大而减小。

CFETR氦冷陶瓷增殖包层在等离子体主破裂时的电磁结构耦合分析

增殖包层作为中国聚变工程实验堆(China Fusion Engineering Test Reactor,CFETR)的核心部件,承载着能量转换和氚增殖的重要作用。中国科学院等离子体物理研究所在之前增殖包层设计的基础上,又提出了氦冷陶瓷增殖(Helium Cooled Ceramic Breeder,HCCB)包层的概念设计。为评估电磁载荷对HCCB包层结构安全性的影响,借助通用有限元软件ANSYS,研究计算了在等离子体主破裂时包层中产生的感应涡流、洛伦兹力和力矩。通过多物理场耦合分析方法,获取了包层中产生的等效应力和形变位移。结果表明,在等离子体电流指数衰减时,HCCB包层模型上产生的最大等效应力和形变位移满足包层结构设计的要求,同时模拟分析结果也为未来的包层结构优化以及支撑结构设计提供了必要的数据支撑。