摘要：从力学和电学两个角度分别对循环力载荷下接头临界特性展开了分析,以探索管内电缆导体(CICC)超导接头在聚变堆服役工况下临界特性的变换情况,期望为未来聚变堆CICC超导接头设计提供理论依据与参考,对接头在运行过程中的性能退化做出更为精确的预测。

摘要：采用ANSYS10.0有限元分析软件,取内燃机活塞的第三类边界条件,采用先热分析再结构分析的间接分析方法,模拟了陶瓷/金属梯度涂层的圆柱体在稳态工作情况下的温度及其热应力的分布情况;考察了梯度组成分布函数指数p对活塞头部的温度场影响,以及对陶瓷/金属梯度涂层热应力的影响,得到了缓和热应力的梯度组成分布函数指数p=0.6的优化设计结果。

摘要：介绍了合肥先进光源储存环超导纵向梯度弯铁样机的研制工作,基于已发展的一种磁体结构参数优化方法,综合考虑磁场空间分布需求和超导线圈工作负载,完成了磁铁结构的设计和优化。为了验证磁体设计方案,应用一种矩形铌钛线材和DT4C电工纯铁材料,研制了一台纵向长度0.30 m、磁极间隙46 mm的磁体样机。并搭建了一套简易低温测试装置,对该磁体进行了励磁特性测量,经过10余次失超,测得磁体最大工作电流大于275 A。磁体纵向磁场分布测量结果表明,该磁体在约196 A工作电流下,纵向磁场积分值达到0.4 T·m,峰值磁场约4.5 T。测试结果与理论设计结果基本一致,表明该种超导磁体的设计是可行的。

摘要：随着EAST高温超导电流引线的技术升级,针对电流引线罐内支撑结构重新进行了优化设计,开展了罐内支撑结构的稳定性分析,最后根据分析结果确定了最优设计方案。针对优化设计后的电流引线罐进行测试,表明其支撑结构可以更好地保证电流引线的安全与稳定。

摘要：【目的】氦冷却管是聚变超导磁体系统的核心部件,承担着超导磁体冷却通道与低温系统的连接,直接关系着超导磁体系统的运行稳定。由于氦冷却管需在装置现场进行焊接,因此氦管结构设计需从功能实现和现场工艺可操作性等多角度综合考虑,提出合理解决方案。【方法】通过综合分析聚变堆极向场结构,开展了低温氦冷却管结构优化及压损评估研究,并从结构力学角度对氦孔尺寸和焊缝倒角优化设计方面进行了全面的对比分析,提出聚变堆磁体氦冷却管设计准则一般要求。结合氦冷却管结构力学分析、压损分析,并综合考虑现场可操作性,提出氦冷却管设计方案,以满足聚变堆磁体氦冷却管要求。【结果】短跑道氦冷却管虽然会导致局部压损增大,局部压损相当于2.7 m长的导体,但与线圈总长相比,其所带来的压损基本可忽略。【结论】采用短跑道型氦管设计方案不仅可以满足功能需求,还可极大提高现场工艺可操作性,可满足聚变堆超导磁体氦冷却管要求。

摘要：针对国际热核聚变实验堆(ITER)边校正场线圈测试过程的重要装置-冷屏进行结构设计、理论计算与数值模拟。选择的冷屏面板材料为6061铝合金;确定的冷却管截面为外方内圆的结构型式,其布置间距为450 mm;采用的为G10复合材料加工而成的多层叠片式柔性结构支撑件。为验证设计合理性,对冷屏各部件进行仿真分析,并通过理论计算得出冷屏表面热负荷大小,最后利用有限元方法对冷屏整体结构传热性能进行数值模拟。结果表明:冷屏部件结构强度满足材料屈服极限;热负荷理论计算结果符合技术要求;冷屏表面温度分布均匀。此设计为后续边校正场线圈测试过程提供了理论参考和技术支撑。

摘要：针对国际热核聚变实验堆(ITER)磁体系统中不含铁磁性物质的特点,提出了不含空气单元的电磁分析方法,得出了边校正场线圈(SCC)上磁场及电磁力的分布,为结构分析奠定了基础.考虑到SCC总体结构的复杂性,进行了简化的整体模型分析.针对应力最大部位,采用子模型技术进行局部结构分析.得到了线圈盒、铠甲以及绝缘层的应力分布,为SCC设计改进及生产提供了可靠的理论依据.

摘要：回旋加速器中的超导磁体由于加工和安装误差会在垂直方向上存在偏移现象.该现象导致加速器内磁场偏离设计,影响束流的有效加速.目前测量超导磁体的垂直偏移主要依靠机械测量和力学传感器监控,这些方法只能在工程上确定超导磁体是否对中,而最后的对中效果仍需要通过磁场测量确认.基于中俄正在联合研制的200 MeV超导质子回旋加速器SC200,详细阐述直接利用其中平面平均径向场相对变化计算超导磁体垂直偏移的过程.对比模拟和实验的数据表明,该方法能够将主加速区中平面的平均径向场控制在±1 Gs以内,即实现了超导磁体在垂直方向上的对中,为SC200的研制奠定了扎实的基础,也为其他回旋加速器中超导磁体的位置调整提供了参考.

摘要：现有的超导磁体系统中冷源与冷屏的距离较远,为了实现远端冷屏的有效降温,采用液氮为冷却介质,并通过冷源提供的冷量与冷屏热负荷实现冷却介质的热虹吸效应。对冷屏的冷却管路布置进行了有限元分析,预测了冷屏的稳态温度分布情况。冷屏降温测试表明:通过液氮强迫降温,冷屏可快速冷却至80 K,冷源开启后,液氮管路中形成热虹吸效应,可使冷屏系统稳定工作在液氮温区,且冷屏温度均匀,最大温度差不超过1.3 K。在低温恒温器运行过程中,冷却介质可通过自循环保持冷屏温度稳定。

摘要：本文研究了国际热核聚变实验堆校正场底部线圈绝缘法兰的电绝缘性能。首先根据绝缘法兰绝缘销的运行工况设计了一套研究装置。随后利用该装置进行了绝缘销疲劳试验并研究了疲劳后的绝缘销的电阻。结果表明,绝缘销在经历6万次剪切疲劳后电阻值仍远优于国际热核聚变实验堆设计的允许值,且疲劳测试后绝缘销表面未发现任何裂纹存在。本文还设计开发了用于国际热核聚变实验堆校正场底部线圈高电压绝缘测试方案与装置。研究结果表明,绝缘法兰的高压电绝缘性能满足国际热核聚变实验堆的设计要求。