ITER杜瓦結(jié)構(gòu)分析與研究.pdf

1、ITER全稱International Thermonuclear Experimental Reactor，國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆，ITER裝置是一個(gè)能產(chǎn)生大規(guī)模核聚變反應(yīng)的超導(dǎo)托克馬克，俗稱“人造太陽”。地點(diǎn)設(shè)在法國的南部小城卡達(dá)拉舍。熱核反應(yīng)堆是利用氫同位素氘和氚的原子核實(shí)現(xiàn)核聚變的反應(yīng)堆。與當(dāng)前核電站利用核裂變能進(jìn)行發(fā)電相比較，用受控?zé)岷司圩兊哪芰縼戆l(fā)電具有能量釋放大、實(shí)驗(yàn)資源豐富、成本低、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。杜瓦是ITER的最外層

2、部件，是一種大型真空壓力容器，為整個(gè)聚變實(shí)驗(yàn)堆的運(yùn)行提供真空環(huán)境和安全屏障，其質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響著將來裝置能否正常運(yùn)行。本課題的意義在于通過對(duì)聚變實(shí)驗(yàn)堆外真空杜瓦的設(shè)計(jì)研究，以國際合作為契機(jī)，消化吸收ITER外真空杜瓦現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方法。掌握CATIA、ANSYS等設(shè)計(jì)分析軟件的使用以及先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)理念，評(píng)定杜瓦結(jié)構(gòu)在各種復(fù)雜工況下的應(yīng)力強(qiáng)度，為將來設(shè)計(jì)和研制自己的聚變實(shí)驗(yàn)堆建立基礎(chǔ)，加強(qiáng)國內(nèi)相應(yīng)聚變技術(shù)的研究和創(chuàng)新。
　　

3、本文首先根據(jù)ITER現(xiàn)有杜瓦模型，進(jìn)行仔細(xì)評(píng)估，忽略掉一些對(duì)力學(xué)特性影響較小的結(jié)構(gòu)，利用三維軟件CATIA建立簡化的杜瓦模型。
　　其次根據(jù)杜瓦結(jié)構(gòu)的實(shí)際運(yùn)行特點(diǎn)，采用有限元分析軟件ANSYS，對(duì)杜瓦結(jié)構(gòu)進(jìn)行各種工況下的靜力分析，獲得杜瓦結(jié)構(gòu)的位移及應(yīng)力分布云圖。
　　然后從動(dòng)力學(xué)角度，對(duì)杜瓦結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，獲得杜瓦結(jié)構(gòu)的固有頻率、振型及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行地震譜分析，獲得杜瓦結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。
　　最后對(duì)杜瓦結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震時(shí)