ITER水平诊断窗口插件抗震分析与研究

ITER水平诊断窗口插件是位于ITER装置主机赤道面上的重要装置,用于容纳监测等离子体相关诊断参数的设备和仪器。作为一个系统性工程,ITER设计之初就必须考虑地震事件对整体装置的影响。文中运用三维建模软件CATIA对ITER水平诊断窗口插件进行建模,在ANSYS Workbench采用SMS谱和PALEO谱作为反应谱对窗口插件进行响应谱分析,采用根据ITER的各个不同部位在真空室中的位置,来估算出其受到地震影响时的加速度值的方法进行抗震分析,并对分析结果进行了对比。计算结果均表明,ITER水平诊断窗口插件满足其抗震设计的要求,为整个ITER的设计工作提供了工程理论依据。

ITER水平诊断窗口插件结构分析及优化

ITER水平诊断窗口插件是用于安装可观察和测量等离子体相关参数的诊断设备和仪器的核心部件。窗口插件体积(2×2×3 m)和重量(大于43 t)均较大且处于悬臂安装状态,在装置运行期间窗口插件将受到较大的电磁力和电磁力矩,结构的强度将受到影响,同时作用在窗口上的载荷将对窗口插件内部集成的光学系统稳定性产生影响,容易造成光路不同。因此窗口插件结构的分析和优化非常重要。本文根据ITER组提供的概念化模型建立有限元模型,分析其在受到最大电磁力、电磁力矩及自重情况下对结构的影响。分析结果表明诊断窗口插件屏蔽板(BSM)连接处及提升法兰处均有较大的应力集中,通过改进结构设计进行优化分析后,窗口插件在结构上均能满足强度和变形要求。

ITER诊断插件电磁分析及其对结构的影响

应用ANSYS软件建立模型并模拟了ITER诊断插件所处的物理环境,进行了电磁分析,获得了涡流和电磁载荷变化趋势。将电磁载荷耦合到结构模型获得了其对结构的影响。通过计算,获得了结构的应变和应力分布,这可作为评估诊断插件结构可靠性的依据。