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EAST托卡马克绝缘子低温力学性能理论及实验分析

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原子能科学技术 2007年第6期41卷 752-755页

作者：张远斌潘皖江合肥学院机械系安徽合肥230022 中国科学院等离子体物理研究所安徽合肥230031

复合材料绝缘子是EAST托卡马克磁体系统的关键部件,担负着整个磁体系统低温冷却回路与高压部件的对地绝缘作用。运行中,绝缘子在低温下要承受较高的内压及电压,保持绝缘子在低温状态下的机械整体性是运行安全的必要保证。从整个装置的... 详细信息

复合材料绝缘子是EAST托卡马克磁体系统的关键部件,担负着整个磁体系统低温冷却回路与高压部件的对地绝缘作用。运行中,绝缘子在低温下要承受较高的内压及电压,保持绝缘子在低温状态下的机械整体性是运行安全的必要保证。从整个装置的使用安全考虑,有必要对绝缘子低温力学性能作全面分析。本工作首先对绝缘子的机械低温力学性能进行理论分析,然后通过设计的低温力学实验验证理论分析结果。以此为基础,对装置中的损坏绝缘子进行分析,确定损坏原因。

关键词：复合材料绝缘子低温力学性能 EAST托卡马克

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SST-1托卡马克绝缘子优化设计

原子能科学技术 2012年第1期46卷 99-102页

作者：张远斌潘皖江合肥学院机械工程系安徽合肥230022 中国科学院等离子体物理研究所安徽合肥230031

对SST-1托卡马克重要部件复合材料绝缘子进行有限元分析,获得绝缘子的高压绝缘性能及低温力学性能,并根据分析结果,对结构进行优化。结果显示,优化后结构提高了绝缘子的绝缘性能及低温力学性能,可满足SST-1托卡马克对绝缘子的设计要求。

关键词：复合材料绝缘子托卡马克有限元分析

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ITER轴向绝缘子结构设计与分析

核聚变与等离子体物理 2010年第3期30卷 272-276页

作者：杨长春潘皖江中国科学院等离子体物理研究所合肥230031

用有限元法对ITER装置磁体系统的高性能氦气密复合材料绝缘子的结构设计进行电场分析和力学性能分析。分析结果表明,绝缘子能够承受耐电压56kV、耐气压4MPa、耐拉力2000N、耐弯矩1000Nm、耐扭矩100Nm的技术参数要求;同时热应力分析结果... 详细信息

用有限元法对ITER装置磁体系统的高性能氦气密复合材料绝缘子的结构设计进行电场分析和力学性能分析。分析结果表明,绝缘子能够承受耐电压56kV、耐气压4MPa、耐拉力2000N、耐弯矩1000Nm、耐扭矩100Nm的技术参数要求;同时热应力分析结果表明,与外力作用的影响相比,热应力是影响绝缘子性能的关键因素;绝缘子在拉力、弯矩和扭矩受力下发生变形的是金属部分,外力对绝缘部分的影响不大。

关键词： ITER 绝缘子热应力纤维增强环氧树脂(FRP)复合材料

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柔性胺改性剂对环氧树脂力学性能的影响

材料工程 2006年第5期34卷 16-20,24页

作者：杨果潘勤彦潘皖江付绍云中国科学院理化技术研究所中国科学院等离子体研究所合肥230031

以柔性胺D230作为改性剂,用浇铸成型法制备了环氧树脂结构胶,研究了其力学性能与D230加入量的关系,并探讨了该材料的微观断裂形貌与韧性的关系。力学测试结果显示室温断裂延伸率、室温和低温冲击韧性随D230含量的增加而增加,表明D230对... 详细信息

以柔性胺D230作为改性剂,用浇铸成型法制备了环氧树脂结构胶,研究了其力学性能与D230加入量的关系,并探讨了该材料的微观断裂形貌与韧性的关系。力学测试结果显示室温断裂延伸率、室温和低温冲击韧性随D230含量的增加而增加,表明D230对环氧树脂产生有效的增韧作用。当D230加入量为21%(质量分数)时,室温拉伸强度和弹性模量最大,分别为85.44MPa和3.22GPa,当继续增加D230的含量时,二者则呈降低的趋势。对拉伸断面形貌进行扫描电子显微(SEM)分析显示,随着D230含量的增加,断口形貌越粗糙,表明抗开裂能力增加,这与高断裂延伸率和高冲击韧性的结果一致。热分析实验结果显示,体系的玻璃化温度(Tg)随着D230含量的增加而降低。

关键词：柔性胺环氧树脂力学性能拉伸强度冲击强度

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玻璃钢复合材料无磁杜瓦真空性能研究

真空科学与技术学报 2010年第2期30卷 193-197页

作者：杨长春潘皖江武松涛中国科学院等离子体物理研究所合肥230031

讨论了玻璃钢复合材料无磁杜瓦的真空性能。提出了采用三层模式壳体结构、加热、充CO2置换气体、放置活性炭等提高和保持杜瓦夹层真空度、减少抽空时间的方法。同时简述了影响夹层真空度测量的相关因素。研究结果表明:玻璃钢复合材料放... 详细信息

讨论了玻璃钢复合材料无磁杜瓦的真空性能。提出了采用三层模式壳体结构、加热、充CO2置换气体、放置活性炭等提高和保持杜瓦夹层真空度、减少抽空时间的方法。同时简述了影响夹层真空度测量的相关因素。研究结果表明:玻璃钢复合材料放气率是影响夹层真空度的主要因素;在液氮温度下杜瓦夹层动态真空度可达5×10-4Pa,并可长期使用而真空度不变。

关键词：夹层真空度真空性能玻璃钢无磁杜瓦

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微相增韧低温工程用环氧树脂胶粘剂的研究

材料工程 2006年第Z1期34卷 132-135,138页

作者：潘皖江武松涛赵立中中国科学院等离子物理研究所合肥230031

优化了自主开发的适用于低温工程的环氧树脂胶粘剂的配方组分和固化条件,测试了其低温力学和真空性能,分析了其动态热力曲线和断口表面形貌,研究了该低温用环氧树脂胶粘剂的增韧机理,证明在聚醚/聚氨脂类增韧剂增韧的环氧树脂-胺固化体... 详细信息

优化了自主开发的适用于低温工程的环氧树脂胶粘剂的配方组分和固化条件,测试了其低温力学和真空性能,分析了其动态热力曲线和断口表面形貌,研究了该低温用环氧树脂胶粘剂的增韧机理,证明在聚醚/聚氨脂类增韧剂增韧的环氧树脂-胺固化体系中,能形成微相的两相结构,对具有良好的低温性能起了关键作用。

关键词：低温工程环氧树脂胶粘剂增韧

Research and Analysis on Tensile and Compressive Fatigue Performance of Cryogenic Axial Insulation Breaks

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Plasma Science and Technology 2013年第7期15卷 716-720页

作者：吴诚潘皖江 Institute of Plasma Physics Chinese Academy of Sciences

The composite axial insulation breaks （IBs） are key components of the supercon- ducting magnet system for the international thermonuclear experimental reactor （ITER）. In order to ensure the safe operation of the IBs during the 20 year lifespan of ITER devices, tensile and compressive fatigue tests were conducted by simulating actual working conditions and optimizing the test programs. The IBs were evaluated by testing their helium tightness after mechanical fatigue tests. In addition, fatigue analysis was performed using ANSYS software and an experi-mental S-N curve. The test data showed that the maximum helium leakage rate was less than 1.0×10^-9 Pc· m^3/s, which met the design requirements of the ITER IBs. ANSYS analysis results are also consistent with the test results from the theoretical viewpoint.

关键词： axial insulation break helium tightness property fatigue test