ITER中子屏蔽块结构分析中力矩补偿问题的探讨

摘要

国际热核聚变反应堆(ITER装置)的中子屏蔽块分布于超导托卡马克真空室双层壳体内部,用于屏蔽核聚变产生的中子.中子屏蔽块在正常工作状况下将受到重力、涡流电磁力和地震载荷等影响.为校核其结构强度,对其受力进行整体结构分析.在中子屏蔽块的结构分析过程中,由涡流引起的电磁力所产生的力矩与所给定力矩的大小不相同.为了使其结构分析能模拟真实工况,分析的结果更准确,分析过程中采用了添加力矩补偿的方式.文中运用ANSYS软件分别对中子屏蔽块添加力矩补偿和不添加力矩补偿两种方法进行结构分析,并对分析结果进行比较.结果表明,补偿力矩的添加对屏蔽块各附件的应力大小影响很大,因此用力矩补偿方法分析得到的结果更能保证分析结果的准确性,且使中子屏蔽块设计的安全性和可靠性大大提高.此方法可为同样有力矩存在的结构分析提供有力的参考依据.