發(fā)布時間：2021-04-15 07:13

　　在充分考慮HL-2M裝置的物理目標(biāo)后,將位于真空室內(nèi)頂部的上偏濾器設(shè)計成"W"形的模塊化結(jié)構(gòu)。單個模塊由SS-316L背板、石墨塊、石墨箔及各類緊固件等組成,模塊兩端僅通過緯環(huán)和焊接螺柱與真空室殼體固定。這種結(jié)構(gòu)為診斷部件提供了盡可能多的空間。利用有限元分析方法,對上偏濾器模塊進(jìn)行了電磁力、結(jié)構(gòu)和熱應(yīng)力等分析。通過優(yōu)化支撐結(jié)構(gòu)、螺柱數(shù)量等,使得偏濾器結(jié)構(gòu)能夠滿足各類工況條件。最后完成了關(guān)鍵制造工藝的預(yù)研,包括焊接工藝、深孔鉆工藝、裝配、非標(biāo)緊固件研制等。檢測數(shù)據(jù)表明,預(yù)制件最終安裝面（石墨塊輪廓）與標(biāo)準(zhǔn)模板之間的間隙<1mm,各相鄰石墨之間的間隙≤0.5mm,錯邊≤0.5±0.2mm,且整個模塊的漏率<2.5×10^-10Pa·m³·s^-1。這些結(jié)果為HL-2M上偏濾器的正式加工提供了支撐。 

【文章來源】：核聚變與等離子體物理. 2020,40(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

HL-2M上偏濾器在真空室內(nèi)的位置

上偏濾器以SS-316L背板代替ITER中盒式與CuCrZr熱沉結(jié)構(gòu)，不銹鋼背板既起到結(jié)構(gòu)支撐，同時流道內(nèi)的介質(zhì)也可以及時帶走熱量。在弱場側(cè)設(shè)置有一L型的柔性支撐板，可從正面安裝與拆卸偏濾器模塊，同時L型板上開有腰型孔，在模塊安裝固定時極向可調(diào)。3 HL-2M上偏濾器結(jié)構(gòu)分析

圖3所示的強(qiáng)場、弱場側(cè)與緯環(huán)連接的1#～4#點是結(jié)構(gòu)薄弱位置，且直接影響真空室內(nèi)殼及其周圍的焊縫，提取強(qiáng)場、弱場側(cè)該位置的作用力列于表3中。強(qiáng)場側(cè)螺栓對緯環(huán)施加的力，徑向～8810N、軸向～1640N；弱場側(cè)螺栓對經(jīng)緯環(huán)施加的力，徑向～50N、軸向～8940N；每對螺栓的環(huán)向力相互抵消的，可以忽略環(huán)向載荷對緯環(huán)及焊接螺柱的影響。將表3的受力情況作用在緯環(huán)上，取一個真空室扇形段(四個偏濾器模塊)對應(yīng)的緯環(huán)與焊接螺柱為分析對象，可評估焊接螺柱的受力、最大變形以及與真空室界面的最大應(yīng)力。其中四個偏濾器模塊對應(yīng)的螺柱數(shù)量為：強(qiáng)場側(cè)螺柱三組，每組兩顆；弱場側(cè)螺柱兩組，每組四顆。緯環(huán)兩端與真空室端面一致，設(shè)置為對稱約束，如圖4所示。提取各螺柱的受力，如圖5所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3138879