合肥工业大学学报（自然科学版）
閤肥工業大學學報（自然科學版）
합비공업대학학보（자연과학판）
JOURNAL OF HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCE)
2014年
9期
1143-1147
,共5页
边界局域模%国际热核聚变实验堆%剪切应力%电磁载荷%分析设计
邊界跼域模%國際熱覈聚變實驗堆%剪切應力%電磁載荷%分析設計
변계국역모%국제열핵취변실험퇴%전절응력%전자재하%분석설계
edge localized mode(ELM)%International Thermonuclear Experimental Reactor(ITER)%Tresca stress%electromagnetic load%analytical design
边界局域模线圈是国际热核聚变实验堆中用来抑制边界局域模现象的核心部件，在正常运行情况下，线圈中的电流和外部的背景场相互作用，在线圈上产生巨大的磁场和电磁力。由于边界局域模线圈通过螺栓连接固定在真空室内壁，在电磁载荷的冲击下会在线圈的铠甲和支撑部件上产生较大的剪切应力，一旦Tresca 应力超出材料的设计应力强度阈值，线圈的设计寿命和可靠运行将受到严重影响。文章根据麦克斯韦方程计算线圈上的磁场大小和电磁力分布，并将电磁力作为外部边界条件，借助有限元分析工具ANSYS提取线圈上的剪切应力，基于ASM E标准，采用分析设计的方法对应力进行分类评定，验证了设计方案的可行性。
邊界跼域模線圈是國際熱覈聚變實驗堆中用來抑製邊界跼域模現象的覈心部件，在正常運行情況下，線圈中的電流和外部的揹景場相互作用，在線圈上產生巨大的磁場和電磁力。由于邊界跼域模線圈通過螺栓連接固定在真空室內壁，在電磁載荷的遲擊下會在線圈的鎧甲和支撐部件上產生較大的剪切應力，一旦Tresca 應力超齣材料的設計應力彊度閾值，線圈的設計壽命和可靠運行將受到嚴重影響。文章根據麥剋斯韋方程計算線圈上的磁場大小和電磁力分佈，併將電磁力作為外部邊界條件，藉助有限元分析工具ANSYS提取線圈上的剪切應力，基于ASM E標準，採用分析設計的方法對應力進行分類評定，驗證瞭設計方案的可行性。
변계국역모선권시국제열핵취변실험퇴중용래억제변계국역모현상적핵심부건，재정상운행정황하，선권중적전류화외부적배경장상호작용，재선권상산생거대적자장화전자력。유우변계국역모선권통과라전련접고정재진공실내벽，재전자재하적충격하회재선권적개갑화지탱부건상산생교대적전절응력，일단Tresca 응력초출재료적설계응력강도역치，선권적설계수명화가고운행장수도엄중영향。문장근거맥극사위방정계산선권상적자장대소화전자력분포，병장전자력작위외부변계조건，차조유한원분석공구ANSYS제취선권상적전절응력，기우ASM E표준，채용분석설계적방법대응력진행분류평정，험증료설계방안적가행성。
The edge localized mode(ELM) coil is the key component of the International Thermonuclear Experimental Reactor(ITER) .The main function of the coil is to suppress the phenomenon of ELM . During the normal operation ,giant electromagnetic force will be generated by the interaction of the current in the coil and the external background field .Since the coil is connected to the in-vessel wall , high Tresca stress will be caused on the supporters and jackets under the electromagnetic load .Once the Tresca stress is beyond the threshold ,the coil will be in danger .In this paper ,according to Max-well equations ,the magnetic density and Lorentz force were calculated .The electromanetic load was applied on the finite element model and the Tresca stress was extracted by the use of the software AN-SYS .Based on ASME standards ,the stress was evaluated by using the method of analytical design . The result verified the feasibility of the current design plan .
