核聚变与等离子体物理
覈聚變與等離子體物理
핵취변여등리자체물리
NUCLEAR FUSION AND PLASMA PHYSICS
2004年
4期
297-303
,共7页
朱毓坤%黄锦华%王晓宇%冯开明
硃毓坤%黃錦華%王曉宇%馮開明
주육곤%황금화%왕효우%풍개명
包层氦冷却屏%结构力学%Pro/MECHANICA编码计算
包層氦冷卻屏%結構力學%Pro/MECHANICA編碼計算
포층양냉각병%결구역학%Pro/MECHANICA편마계산
通过Pro/MECHANICA编码计算,对在静态氦压与稳态温度场的组合作用下的氦冷屏基元管道模型进行了结构力学分析与优化.强度校核采用材料力学第4强度理论--八面体剪应力强度理论.氦冷屏基元管道的截面从矩形薄壁截面(12mm×9mm×1mm)优化为外方内圆薄壁截面(9mm×9mm×φ7mm或φ6mm)后,可使基元管道在静态氦压下的最大计算应力σ pm和最大位移D pm均得到数量级的下降,从而使在静态氦压与稳态温度场组合作用下的最大计算应力σ cm降低到小于HT-9许用应力[σT].编码分析表明:氦冷屏基元管道的静态氦压计算应力σp为二向拉伸状态,而稳态温度场计算应力σt为二向压缩状态,它们的叠加组合具有一些相互抵消的效果.这导致外方内圆截面(9mm×9mm×φ7mm)的基元管道模型较(9mm×9mm×φ6mm)的具有更小的最大组合计算应力σ cm.对于BFEB包层拟冷屏的拱形基元模型SC24-7和回弯形基元模型SC44-7,其最大组合计算应力σ cm分别为95.6和134MPa,即HT-9[σT]的55%和77%;最大组合位移均约为2.8mm.所以,氦冷屏基元管道的截面形状和尺寸优化后,其稳态结构力学强度具有一定的安全裕度.
通過Pro/MECHANICA編碼計算,對在靜態氦壓與穩態溫度場的組閤作用下的氦冷屏基元管道模型進行瞭結構力學分析與優化.彊度校覈採用材料力學第4彊度理論--八麵體剪應力彊度理論.氦冷屏基元管道的截麵從矩形薄壁截麵(12mm×9mm×1mm)優化為外方內圓薄壁截麵(9mm×9mm×φ7mm或φ6mm)後,可使基元管道在靜態氦壓下的最大計算應力σ pm和最大位移D pm均得到數量級的下降,從而使在靜態氦壓與穩態溫度場組閤作用下的最大計算應力σ cm降低到小于HT-9許用應力[σT].編碼分析錶明:氦冷屏基元管道的靜態氦壓計算應力σp為二嚮拉伸狀態,而穩態溫度場計算應力σt為二嚮壓縮狀態,它們的疊加組閤具有一些相互牴消的效果.這導緻外方內圓截麵(9mm×9mm×φ7mm)的基元管道模型較(9mm×9mm×φ6mm)的具有更小的最大組閤計算應力σ cm.對于BFEB包層擬冷屏的拱形基元模型SC24-7和迴彎形基元模型SC44-7,其最大組閤計算應力σ cm分彆為95.6和134MPa,即HT-9[σT]的55%和77%;最大組閤位移均約為2.8mm.所以,氦冷屏基元管道的截麵形狀和呎吋優化後,其穩態結構力學彊度具有一定的安全裕度.
통과Pro/MECHANICA편마계산,대재정태양압여은태온도장적조합작용하적양랭병기원관도모형진행료결구역학분석여우화.강도교핵채용재료역학제4강도이론--팔면체전응력강도이론.양랭병기원관도적절면종구형박벽절면(12mm×9mm×1mm)우화위외방내원박벽절면(9mm×9mm×φ7mm혹φ6mm)후,가사기원관도재정태양압하적최대계산응력σ pm화최대위이D pm균득도수량급적하강,종이사재정태양압여은태온도장조합작용하적최대계산응력σ cm강저도소우HT-9허용응력[σT].편마분석표명:양랭병기원관도적정태양압계산응력σp위이향랍신상태,이은태온도장계산응력σt위이향압축상태,타문적첩가조합구유일사상호저소적효과.저도치외방내원절면(9mm×9mm×φ7mm)적기원관도모형교(9mm×9mm×φ6mm)적구유경소적최대조합계산응력σ cm.대우BFEB포층의랭병적공형기원모형SC24-7화회만형기원모형SC44-7,기최대조합계산응력σ cm분별위95.6화134MPa,즉HT-9[σT]적55%화77%;최대조합위이균약위2.8mm.소이,양랭병기원관도적절면형상화척촌우화후,기은태결구역학강도구유일정적안전유도.