【摘 要】
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真空室作为聚变堆的一个核心部件,在实验过程中面临各种电磁环境,每种电磁环境都会给真空室带来不同的电磁载荷。等离子体破裂作为一种不可避免的真空室典型工况,其发生时等
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真空室作为聚变堆的一个核心部件,在实验过程中面临各种电磁环境,每种电磁环境都会给真空室带来不同的电磁载荷。等离子体破裂作为一种不可避免的真空室典型工况,其发生时等离子体上的电流会按照一定曲线衰减,随着等离子体上电流的衰减,真空室的电磁场环境也发生变化,这样在真空室壁面上就会产生感应涡流,感应涡流会在真空室上产生电磁载荷,对真空室的结构产生影响。本文基于ANSYS有限元软件,对真空室在等离子体破裂工况下的产生的感应涡流进行了模拟,并且计算出真空室受到的电磁力,将电磁载荷加载到真空室结构上,进行了结构分析。主要内容有:1、对聚变堆真空室的结构进行了详细叙述,并且阐述了与分析相关的电磁学和结构理论,分别为本论文提供了实物和理论依据;2、在ANSYS仿真软件中对具体的分析模型进行建模,分别构建了电磁分析模型和结构分析模型;3、基于ANSYS软件对等离子体破裂工况下电磁计算方法进行了详细的模拟,最终得到聚变堆真空室上产生的涡流分布规律、真空室热载荷和电磁力分布规律,并且对计算结果作了阐述;4、提取电磁分析得到的真空室上电磁载荷的分布,将此载荷再加载到结构分析中,再次基于ANSYS软件对聚变堆真空室进行了结构分析,得到真空室应力和位移,并对结构分析结果做了阐述。
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