W/RAFM 钢偏滤器靶板的结构分析与寿命预测

doi:10.16568/j.0254-6086.201804012

核聚变与等离子体物理 ›› 2018, Vol. 2 ›› Issue (4): 452-458.DOI: 10.16568/j.0254-6086.201804012

W/RAFM 钢偏滤器靶板的结构分析与寿命预测

张建武1，彭学兵2，卯鑫2，叶民友*1，钱新元1

(1. 中国科学技术大学物理学院，合肥230026；2. 中国科学院等离子体物理研究所，合肥 230031)

出版日期:2018-12-15 发布日期:2018-12-13
作者简介:张建武(1990-)，男，安徽天长人，博士，工程师，从事偏滤器热结构分析研究。
基金资助:
国家自然科学基金(11375191，11705234)；国家磁约束核聚变能发展研究专项(2014GB101001，2014GB110000)

Structural analysis and fatigue life evaluation for W/RAFMs divertor target

ZHANG Jian-wu1, PENG Xue-bing2, MAO Xin2, YE Min-you1, QIAN Xin-yuan1

(1. School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China, Hefei 230026; 2. Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Science, Hefei 230031)

Online:2018-12-15 Published:2018-12-13

摘要/Abstract

摘要：

探究RAFM 钢作为偏滤器靶板热沉的替换材料，验证其在3 种不同工况下的结构强度并预测其在交变载荷下的疲劳寿命。得出3S_m 法则下W/RAFM 钢偏滤器靶板最大可承受热负荷为8MW·m⁻²。结合中国聚变工程实验堆(CFETR)的设计目标，如果以ITER 偏滤器两年运行周期为设计准则，最大承受热负荷为7MW·m⁻²。考虑到偏滤器靶板区域呈现高热负荷低中子辐照、挡板和DOME板区域低热负荷高中子辐照特性，可以采用W/Cu 和W/RAFM 双路偏滤器靶板的结构设计。

关键词: 中国聚变工程实验堆, 偏滤器靶板, RAFM 钢, 热结构分析, 疲劳寿命预测

Abstract:

The possibility of W/RAFMs divertor target using the RAFMs as the heat sink, and prediction of fatigue life under different operation condition were investigated. The maximum tolerable heat load is 8MW·m^-2. The magnitude will be reduced to 7MW·m?2 if considering the 2 years operational cycle time. Taking into account the profile of heat load and neutron irradiation, the structural design of W/Cu and W/RAFM dual divertor target plates can be used.

Key words: CFETR, Divertor, RAFMs, Thermal and structural analysis, Fatigue life evaluation

中图分类号:

TL62+6

张建武1，彭学兵2，卯鑫2，叶民友*1，钱新元1. W/RAFM 钢偏滤器靶板的结构分析与寿命预测[J]. 核聚变与等离子体物理, 2018, 2(4): 452-458.

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