国际热核聚变实验堆ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor)是一项正在研究的大型国际合作项目,其目的是研制一个可以自持燃烧的托卡马克核聚变实验堆,用于验证热核聚变反应堆的工程可行性、可靠性和和实用性。纵场磁体馈线系统(TF-FEEDER)是国际热核聚变实验堆不可或缺的重要系统之一,主要起着对整个超导磁体系统供电、冷却及数据传输、测量和故障诊断等作用,其内部的超导母线(busbar)担负着整个纵场线圈电流的传输作用,分析和研制超导母线支撑的合理结构,优化其布置方案,对于保证纵场磁体馈线系统、乃至整个ITER装置的正常运行,有着十分重要的理论和实际意义。论文以ITER纵场磁体馈线系统超导母线支撑为研究对象,在综合国内外文献的基础上,采用理论分析、有限元计算和试验相结合的方法,对其进行了较系统、深入的分析和研究,验证了超导母线支撑结构的可靠性,优化了支撑布置方案,为整个ITER装置的研制、建设和正常使用提供了合理结构参数和理论依据。论文在介绍ITER项目背景、结构原理及纵场磁体系统作用和布置的基础上,较全面地分析了超导母线支撑的结构和使用材料,提出了纵场磁体馈线系统超导母线支撑的具体计算方法和优化布置方案,确定了超导母线支撑的个数与间距；通过对纵场磁体系统的电磁分析,计算出了超导母线所受的最大电磁力,并以此最大电磁力为边界条件,分析讨论了超导母线支撑在低温、强磁场环境下的受力状况；建立纵场馈线系统的整体模型,对其进行稳态及瞬态的热分析,得到了热载荷分布情况和冷却过程；最后确定试验方案,对过渡馈线段G10圆筒支撑进行了力学试验。研究结果表明超导母线支撑的结构设计和布置方案合理可行,它不仅能承受超导母线本身超大电流(68kA)引起的高电磁力(13kN/m量级),防止超导母线产生较大的应力和应变,而且能保证超导母线在液氦温度下的轴向收缩,同时支撑自身的良好热绝缘设计,也确保了超导母线不会受较大的传导热的影响,为超导母线正常工作提供了保障。