ITER过渡馈线直线段管的优化设计与屈曲分析

核聚变与等离子体物理 ›› 2008, Vol. 28 ›› Issue (2): 146-149.

ITER过渡馈线直线段管的优化设计与屈曲分析

王开松1，赵韩1，宋云涛2，杨庆喜2

(1. 合肥工业大学机械与汽车学院，合肥 230009；2. 中国科学院等离子体物理研究所，合肥 230031)

收稿日期:2007-05-21 修回日期:2007-12-10 出版日期:2008-06-15 发布日期:2011-02-21
作者简介:王开松(1969-)，男，安徽肥东人，副教授，博士研究生，研究方向为机械设计和低温传热。
基金资助:
国家“973”计划资助课题(2004CB720704)

Optimization design and buckling analysis of the straight-line duct for ITER feeder

WANG Kai-song1, ZHAO Han1, SONG Yun-tao2, YANG Qin-xi2

(1. School of Mechanical and Automotive Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009;2. Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031)

Received:2007-05-21 Revised:2007-12-10 Online:2008-06-15 Published:2011-02-21

摘要/Abstract

摘要：

根据强度原则，用有限元静力分析方法优化了馈线系统直线段管中的圆管和波纹管相关结构的设计参数；根据能量准则，通过特征值屈曲分析和非线性屈曲分析方法，用有限元法稳定性的判据计算出长跨度的薄壳直线段管发生失稳时的临界载荷为1.21MPa，验证了该结构在正常工况(安全系数为12.1)和故障状态工况(安全系数为6.05)下不会发生失稳现象，为ITER馈线系统的下一步研制提供了基础。

关键词: ITER, 过渡馈线, 优化设计, 稳定性判据, 屈曲分析

Abstract:

Based on the stress intensity principle, the structure dimensions of the straight-line duct for the ITER feed-through have been optimized by FEM static analysis. The analyses of eigen buckling and non-linearity buckling have been done depending on the FEM stability criterion, and the critical pressure load is 1.21MPa. The structure safety under the normal operation condition (safety coefficient 12.1) or fault operation condition (safety coefficient 6.05) has been tested by our results, which are the foundation of the further engineering development.

Key words: ITER, Feeder, Optimization Design, Stability criterion, Buckling analysis

中图分类号:

TL62+9

王开松1，赵韩1，宋云涛2，杨庆喜2. ITER过渡馈线直线段管的优化设计与屈曲分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2008, 28(2): 146-149.

WANG Kai-song1, ZHAO Han1, SONG Yun-tao2, YANG Qin-xi2. Optimization design and buckling analysis of the straight-line duct for ITER feeder[J]. NUCLEAR FUSION AND PLASMA PHYSICS, 2008, 28(2): 146-149.

[1]	顾永奇, 郑元阳, 袁忠, 王琳, 邓磊, 李志虎, ITER TAC项目联合体团队. ITER PF6大型超导磁体线圈吊装精密准直测量关键技术[J]. 核工业西南物理研究院, 2025, 45(1): 19-26.
[2]	王开松, 窦成龙, 杜双松, 徐微微, 奚维斌 . EAST 八对电流引线罐支撑结构的优化设计与分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2023, 43(2): 140-144.
[3]	江涛, 王全明, 何开辉, 吴姝琴 . 三维协同设计在 ITER 项目中的工程应用[J]. 核聚变与等离子体物理, 2023, 43(1): 6-11.
[4]	龚正, 韩松博, 倪小军, 葛剑, 黄建军, 于斌, 高翔, 孙金鑫, . CFETR 真空室结构稳定性的有限元分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2023, 43(1): 38-42.
[5]	张彪, 郑金星, 王琳, 陆坤, 卫靖. ITER校正场磁体超导接头的设计与测试[J]. 核聚变与等离子体物理, 2022, 42(2): 206-206.
[6]	尹中会, 马强, 郑金星, 王琳, 陆坤, 卫靖. ITER底部校正场线圈氦管的设计及压降实验[J]. 核聚变与等离子体物理, 2022, 42(2): 210-215.
[7]	周润晖, 曹宏睿, 赵金龙, 刘士兴, 张伟, 李强, 陈开云, 俞红, 胡立群. 基于激光二极管的软X射线相机信号的自检设计[J]. 核聚变与等离子体物理, 2022, 42(2): 229-235.
[8]	吴晶, 谌继明, 王平怀, 王正裕, 康伟山, 高翚. 管道连接装配型ITER增强热负荷第一壁的热工水力分析 [J]. 核聚变与等离子体物理, 2022, 42(1): 28-34.
[9]	康道安, 李鹏远, 孙振超, 张腾, 韩石磊, 赵晓光. ITER磁体支撑316LN U型支撑夹制造研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2022, 42(1): 39-44.
[10]	杨亚龙1, 2, 3，许强林1, 3，刘为1, 3，高格2. ITER PF电源现场层监控系统网络拓扑延时分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(2): 150-156.
[11]	郑元阳，顾永奇*，袁忠，刘辰，王俊，金京，韩厚祥. ITER边缘局域模线圈研制焊接形变测量研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(2): 162-166.
[12]	胡万鹏, 才来中. 类 ITER 偏滤器瓦片表面热流沉积的粒子模拟[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(1): 16-20.
[13]	尹大鹏1, 2，武玉1，韩厚祥1, 2，许爱华1. CFETR中心螺线管超导模型线圈预紧机构的优化设计及分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(4): 344-349.
[14]	赵伟1，王雅丽1，金羽中1，赵丽1，周红霞1，钟光武1，聂林1，刘春佳2. ITER朗缪尔探针系统初步设计与研制[J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(4): 350-356.
[15]	刘熙罡，李伟，夏志伟，李波，潘宇东. ITER聚变功率关闭系统的一种阀门箱结构的有限元分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2020, 40(3): 268-274.