原子能科学技术
原子能科學技術
원자능과학기술
ATOMIC ENERGY SCIENCE AND TECHNOLOGY
2010年
5期
611-616
,共6页
潘衡%刘孝坤%吴红%郭兴龙%徐风雨%王莉%M.A.Green
潘衡%劉孝坤%吳紅%郭興龍%徐風雨%王莉%M.A.Green
반형%류효곤%오홍%곽흥룡%서풍우%왕리%M.A.Green
MICE超导螺线管磁体%预应力%有限元%应力分析
MICE超導螺線管磁體%預應力%有限元%應力分析
MICE초도라선관자체%예응력%유한원%응력분석
超导耦合螺线管磁体为μ介子离子化冷却实验装置(MICE)中的关键设备,其线圈内径1 500 mm,长度285 mm,采用截面1.65 mm×1.00 mm的NbTi复合超导线,励磁到210 A时,峰值磁场可达7.4 T.在降温和励磁过程中,为减小导线窜动而导致失超,线圈绕制过程中需对导线和紧固带施加预应力.本文根据组合筒理论,得出了绕制过程中线圈和紧固带的预应力与冷质量内部应力分量的关系.采用有限元方法对线圈绕制、冷却和励磁3个连续过程进行动态仿真,分别分析了导线和紧固带绕制预应力的变化对冷质量内部各主要应力峰值的影响,得出线圈和紧固带绕制时满足磁体稳定性和结构安全的预应力优化结果,为MICE超导耦合磁体的研制及其他类似大直径、多层的超导螺线管磁体绕制提供理论依据.
超導耦閤螺線管磁體為μ介子離子化冷卻實驗裝置(MICE)中的關鍵設備,其線圈內徑1 500 mm,長度285 mm,採用截麵1.65 mm×1.00 mm的NbTi複閤超導線,勵磁到210 A時,峰值磁場可達7.4 T.在降溫和勵磁過程中,為減小導線竄動而導緻失超,線圈繞製過程中需對導線和緊固帶施加預應力.本文根據組閤筒理論,得齣瞭繞製過程中線圈和緊固帶的預應力與冷質量內部應力分量的關繫.採用有限元方法對線圈繞製、冷卻和勵磁3箇連續過程進行動態倣真,分彆分析瞭導線和緊固帶繞製預應力的變化對冷質量內部各主要應力峰值的影響,得齣線圈和緊固帶繞製時滿足磁體穩定性和結構安全的預應力優化結果,為MICE超導耦閤磁體的研製及其他類似大直徑、多層的超導螺線管磁體繞製提供理論依據.
초도우합라선관자체위μ개자리자화냉각실험장치(MICE)중적관건설비,기선권내경1 500 mm,장도285 mm,채용절면1.65 mm×1.00 mm적NbTi복합초도선,려자도210 A시,봉치자장가체7.4 T.재강온화려자과정중,위감소도선찬동이도치실초,선권요제과정중수대도선화긴고대시가예응력.본문근거조합통이론,득출료요제과정중선권화긴고대적예응력여랭질량내부응력분량적관계.채용유한원방법대선권요제、냉각화려자3개련속과정진행동태방진,분별분석료도선화긴고대요제예응력적변화대랭질량내부각주요응력봉치적영향,득출선권화긴고대요제시만족자체은정성화결구안전적예응력우화결과,위MICE초도우합자체적연제급기타유사대직경、다층적초도라선관자체요제제공이론의거.
