ITER下边界局域模线圈1/4模型电磁分析

作     者：汪献伟 WANG Xian-wei

作者机构：中国科学院等离子体物理研究所安徽合肥230031 

出 版 物：《合肥工业大学学报（自然科学版）》 (Journal of Hefei University of Technology：Natural Science)

年 卷 期：2014年第37卷第9期

页      面：1143-1147页

学科分类：08[工学] 082701[工学-核能科学与工程] 0827[工学-核科学与技术] 

基　　金：科技部国家磁约束聚变能发展研究专项资助项目(2003GB102000) 中国科学院等离子体物理研究所基金资助项目(Y35ETY1303) 

主　　题：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 

摘      要：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ASME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。