等离子体破裂时HL-2M真空室的结构应力分析

核聚变与等离子体物理 ›› 2011, Vol. 31 ›› Issue (2): 127-132.

等离子体破裂时HL-2M真空室的结构应力分析

蔡立君，刘德权，冉红，李勇，曹曾

(核工业西南物理研究院，成都 610041)

收稿日期:2010-11-08 修回日期:2011-01-13 出版日期:2011-06-15 发布日期:2011-09-02
作者简介:蔡立君(1981-)，男，满，辽宁凌海人，博士研究生，工程师，从事真空室的结构设计与分析工作。
基金资助:
国家磁约束核聚变能研究专项资助(2009GB101005)

Structural analysis of HL-2M vacuum vessel under major plasma disruption

CAI Li-jun, LIU De-quan, RAN hong, LI Yong, CAO Zeng

(Southwestern Institute of Physics, Chengdu 610041)

Received:2010-11-08 Revised:2011-01-13 Online:2011-06-15 Published:2011-09-02

摘要/Abstract

摘要：

利用ANSYS有限元程序分析计算了等离子体线性大破裂时HL-2M真空室上的感应电流及电磁力，并对真空室进行了结构应力分析。结果表明，真空室上主要产生环向感应电流和径向电磁力，且主要集中在真空室壳体的柱状段；在破裂产生的电磁力及其他机械载荷的作用下，真空室的结构设计能较好地满足强度和刚度要求。

关键词: HL-2M装置, 真空室, 等离子体破裂, 电磁力

Abstract:

The eddy currents and electromagnetic forces on the HL-2M vacuum vessel during major plasma disruption were calculated by using ANSYS finite element software, and a subsequent static stress analysis was carried out based on the electromagnetic forces. The results showed that the toroidal eddy currents and radial electromagnetic forces were discovered on the vacuum vessel and mainly concentrated on the straight section of the vessel shells and the vacuum vessel is strong enough to bear the electromagnetic loads.

Key words: HL-2M tokamak, Vacuum vessel, Plasma disruption, Electromagnetic force;

中图分类号:

TL631.2+2

蔡立君，刘德权，冉红，李勇，曹曾. 等离子体破裂时HL-2M真空室的结构应力分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2011, 31(2): 127-132.

CAI Li-jun, LIU De-quan, RAN hong, LI Yong, CAO Zeng. Structural analysis of HL-2M vacuum vessel under major plasma disruption[J]. NUCLEAR FUSION AND PLASMA PHYSICS, 2011, 31(2): 127-132.

[1]	冉红, 曹曾, 唐乐, 宋斌斌, 侯吉来, 黄运聪, 蔡立君, 李勇. HL-2M 装置真空室设计[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(s1): 327-331.
[2]	赖春林, 刘雨祥, 蔡立君, 刘小钰, 顾红刚, 刘健, 卢勇, 黄运聪 . HL-2M 真空室内壁螺柱焊接工艺研究与实施[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(s1): 341-345.
[3]	蔡潇, 曹曾, 张炜, 李瑞鋆, 冉红, 蔡立君. HL-2M 装置真空抽气系统的研制[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(s1): 355-359.
[4]	黄运聪, 冉红, 唐乐, 侯吉来, 宋斌斌, 蔡立君, 曹曾. HL-2M 真空室保温层设计及安装[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(s1): 371-376.
[5]	张龙, 袁应龙, 蔡立君, 刘健, 卢勇, 刘雨祥, 刘宽程, 李云峰, HL-M 团队 . HL-2M 极向场线圈支撑结构分析评估[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(s1): 402-408.
[6]	宋斌斌, 冉红, 侯吉来, 黄运聪, 唐乐, HL-M 研制团队. HL-2M 真空室制造工艺难点分析及优化[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(s1): 332-336.
[7]	江嘉铭1，黄淑龙1，吴文杰1，张国书1，刘仪2，张凯3. 托卡马克真空室内线圈水冷管道接头强化二次流的数值研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(4): 321-328.
[8]	俞志伟1, 2，陆坤1，葛剑1，倪小军1. 不同位形大破裂工况下CFETR 真空室预研件的电磁载荷分析 [J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(3): 227-232.
[9]	黄运聪，蔡立君，袁应龙，卢勇，刘健，刘雨祥，郑国尧. HL-2M上偏滤器结构初步设计及关键制造工艺预研[J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(3): 233-240.
[10]	陶腊宝1, 2，杨庆喜1，徐皓1，李宁1，陈建1，陆坤1，周才品3. 中国聚变工程实验堆真空室超压保护系统中爆破片的选型与计算[J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(2): 162-167.
[11]	薛淼，郑国尧，薛雷，李佳鲜，黄文玉，谢金雨，简翔，陈佳乐. HL-2M混合运行方案初步分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(1): 16-22.
[12]	张旺1, 2，袁应龙2，姚列明1，沈俊田1, 2，陈雅静1，吴静*1. HL-2M偏滤器结构动力学分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(1): 40-44.
[13]	周建，任磊磊，宋显明，郑国尧，张锦华，罗萃文，李佳鲜，李波. HL-2M装置等离子体放电反馈控制系统[J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(1): 52-58.
[14]	郭亮亮1，孙金鑫1，刘素梅*1, 2，鲁明宣2，倪小军2，时明明2. 基于CETOL平台的中国聚变工程实验堆真空室三维公差分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(1): 79-84.
[15]	张龙，卢勇，蔡立君*，刘雨祥，袁应龙，刘健，赖春林. HL-2M偏滤器冷却回路流致振动研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2019, 39(4): 317-323.