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为了解决能源问题,受控热核聚变研究迫在眉睫。在磁约束核聚变研究中,高约束(H)模放电实验能够增加约束时间,这对于聚变研究具有重大意义,是磁约束核聚变研究的主要方向。因此,国内聚变研究机构正在设计以高约束模放电为主的新型托卡马克。然而,由于高约束模放电具有很高的运行参数,这会发生边缘局域模(ELM)、电阻壁模(RWM)等一些磁流体(MHD)不稳定性。这对于实现聚变反应是非常不利的影响。为了控制高约束模放电实验中的磁流体不稳定性,从而保障能够顺利进行对具有高参数等离子体的高约束模放电进行研究。新型托卡马克装置将会在其真空室内部安装16个鞍形共振磁扰动(RMP)线圈,每个线圈为4匝,其中中平面上面的布置8个线圈,下部与之对称。线圈设计通过的最大电流为15 kA。内部RMP线圈需要解决在非常有限的空间内实现固定支撑、绝缘、真空密封等难题,且线圈要能够承受较大的电磁载荷和热载荷。本文上的主要研究内容和目的是:通过对RMP线圈支撑进行受力分析和计算在新型托卡马克等离子体放电实验中RMP线圈受到的电磁载荷,从而计算出RMP线圈在各种放电位形下的机械形变,并根据设计模型的结构特点验证其合理性并提供优化和该进建议。具体工作内容如下:1.使用SolidWorks建立RMP线圈机械模型。2.使用ANSYS workbench对RMP线圈支撑结构进行受力分析,为后面进行的电磁载荷计算之后求出机械形变做铺垫。3.用ANSYS APDL建立RMP线圈极向场分析模型。并对等离子体放电实验中常见的的几种极向场位形进行仿真,得出其磁场位形分布。然后再加载极向场放电位形电流负载的同时在RMP加载15KA的最大设计电流计算RMP线圈上受到的电磁力负载。最后根据些负载与前面计算的支撑结构刚度计算出RMP支撑结构的形变量,并根据模型的结构特点分析其合理性和优化建议。4.用ANSYS APDL建立RMP线圈环向场分析模型。根据环向场的最大电流,计算出RMP线圈受到环向场线圈负载,并分析RMP模型对于环向场的合理性和优化。5.在计算极向场和环向场分析仿真法研究的过程中对RMP线圈负载进行了仿真,并根据其仿真结果利用电磁学理论分析其工作性能。