EAST真空室及内部部件的电磁和结构分析

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jackfang999
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EAST装置的真空室及内部部件在放电实验中可能受到各种电磁载荷。等离子体破裂、垂直位移事件和热猝灭是三种典型工况。寻求一种可靠的数值模拟方法来计算真空室及内部部件所受电磁力是非常重要的。因为工程上电磁力的计算结果能为结构设计提供参考。   等离子体破裂会在真空室及内部部件上产生环向涡流,它们可以用ANSYS的磁矢量势法计算出来。通过建模、电流源加载、边界条件设置和求解,详细的据能呈现出来加以讨论。通过比较两种方法、三种条件的计算结果,有限元计算方法被证明是有效的。   垂直位移事件的涡流计算通过两种方法实现等离子体位置的移动。DINA输出的等离子体模型通过数据处理可以转化为ANSYS使用的离散等离子体方块模型。HALO电流发生在垂直位移事件晚期,可以使用ANSYS的磁标量法计算它的分布。   热猝灭引发的涡流可通过采用等效电流源的方法进行计算。热猝灭产生的极向涡流,受环向场作用。较小的极向涡流就可能使真空室及内部部件受到非常大的电磁力。涡流产生的原因是等离子体的磁导率变化,这可以通过从DINA输出的等离子体参数得到。   事实表明,用ANSYS对真空室及内部部件进行电磁和结构计算是可行的。这套分析方法可以应用在EAST装置的改造升级和未来托卡马克装置的工程设计上。
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