聚变堆真空室装配公差设计与分析

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本课题源自科技部重大专项项目“中国聚变工程实验堆装置总体集成和工程设计(2017YFE0300503)”,本文研究对象选自其中聚变堆真空室。聚变堆真空室是一个结构精密而又复杂的庞然大物,为了在能够实现其功能的同时,确保顺利安装装配,需要对该装置各个零部件以及整体装配进行公差分析。本文将参考国际聚变实验堆ITER的装配,并基于现有文献的结果,对聚变堆真空室的装配流程提出设计方案,同时对该装配进行公差设计与分析。主要的研究如下:1.分析理论依据。通过讲述基准的定义、尺寸链的计算,确定了本文研究对象聚变堆真空室装配公差定位基准的选择、理论计算依据,通过六点定位理论与空间立体公差模型相结合、CETOL 6σ软件的应用,为聚变堆真空室装配公差的设计与分析提供了理论基础。2.设计装配公差方案。对聚变堆真空室的装配流程进行方案设计、定位基准进行选择、公差模型进行简化与建立。以1/16扇区PS3段的厚度公差为例进行了理论计算和CETOL软件模拟分析,通过对两种分析进行对比,验证了该方法的正确性,同时确定了本文特征公差的可靠性,提出了本文公差分配的依据。3.分析公差方案。有针对性地根据公差计算结果与目标值进行比较,调节真空室中敏感度和贡献度大的公差,基于现代工艺技术水平和成本,加入结构校正段FJ,FJ的环向宽度为500-468)8),用于补偿真空室零件公差和装配公差带来的影响,如此完成整个聚变堆真空室的装配公差分析。通过对聚变堆真空室1/4扇区的公差计算及优化,达成纵向1/4扇区累计公差±88)8)、径向1/4扇区累计公差±88)8)、环向1/4扇区累计公差±168)8)的目标。为整个真空室的装配的顺利实现提出了建设性意见。
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