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强磁场下ITER垂直稳定性线圈的电磁性能研究

论文摘要

垂直稳定性线圈是ITER托卡马克装置中用以维持等离子体垂直稳定性的核心部件,然而该线圈处于强磁环境下,一旦线圈励磁运行以后,线圈电流与外部背景场交互作用激发的电磁载荷将会对线圈产生强烈的电磁冲击.为了分析稳态和瞬态电磁载荷对线圈结构的影响,首先采用电流丝等效模型并基于椭圆积分计算了背景场线圈和等离子体电流的磁场,以及极端运行状态下背景场所诱发的电磁力.在电磁计算的基础上,创建循环对称磁-结构耦合分析模型并采用间接耦合法,将电磁力密度以载荷边界条件插值到结构分析模型,计算评估线圈在稳态电磁载荷下的力学性能.此外,针对脉冲电流引起的电磁疲劳,采用ASME主应力方向恒定的疲劳设计规范,结合Goodman修正法并以无限次循环条件下材料应力强度为评定标准,对线圈各组件的应力进行了评定,结果表明线圈各组件均有足够的安全裕度.该分析方法可为托卡马克其它磁体线圈的电磁性能评估提供参考.

论文目录

  • 1 引 言
  • 2 稳态电磁计算
  • 3 稳态磁-结构耦合分析
  • 4 电磁疲劳分析
  • 5 结 论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 谢飞,金环,汪献伟

    关键词: 垂直稳定性,磁通密度,椭圆积分,设计应力强度

    来源: 低温物理学报 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 核科学技术

    单位: 顺德职业技术学院智能制造学院,华南理工大学自动化科学与工程学院,中国科学院等离子体物理研究所,江苏理工学院机械工程学院

    基金: 中国科学院院长基金(批准号：YZJJ2018QN 11),广东省自然科学基金专项(批准号：2017A030310640)资助的课题

    分类号: TL631.24

    DOI: 10.13380/j.ltpl.2019.06.006

    页码: 408-413

    总页数: 6

    文件大小: 2116K

    下载量: 11

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/0997673e0783b66c8b59c571.html