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国际热核实验反应堆ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor)计划是—项国际研究的合作项目,其目的是建造—个大型超导托卡马克,从科学和技术的角度展示和平利用聚变能的可能性。真空室是用来进行核反应的真空场所,中子屏蔽层TWS (In Wall Shielding)位于真空室的内壳和外壳之间,其作用是屏蔽中子和降低环向磁场波纹度。在研究的过程中将会涉及到多门学科的知识,包括静力学、材料力学、材料学、动力学、有限元理论等等。本课题是来源于：国际合作项目"ITER装置真空室中子屏蔽层的设计与研究”(Framework contract ITER/CT/09/6000000003)课题研究的重点是：为了保证ITER装置设计的安全性和可靠性,在中子屏蔽结构加工制造前,对其进行多种工况下的仿真分析,以确保中子屏蔽结构在受到电磁力、地震载荷、重力载荷等载荷的情况下可以正常工作,为结构设计提供依据。本课题论文的研究内容：首先,论文介绍了核聚变原理,以及从科学和技术的角度展示和平利用聚变能的可能性；其次,介绍了ITER装置及其屏蔽层的组成。通过对屏蔽层进行初步的结构设计,进而对组件的详细设计以及装配,获得了屏蔽块的组装模型。本文旨在以一个标准的屏蔽块模型为基础,对屏蔽块进行烘烤工况下的瞬态热分析和热应力分析；再次,开展屏蔽块结构强度的仿真分析,参考ASME标准,对屏蔽块在电磁力、重力和垂直位移等载荷下的应力进行评价,提出运用QR算法去除结构应力的二次应力,进而对去除二次应力后的结果进行评定,为中子屏蔽块的优化设计提供参考依据；最后,按照ITER工程要求,对屏蔽块进行模态分析和地震谱响应分析,得到了屏蔽块的各阶固有频率和振型,以及施加地震响应谱时屏蔽块上的最大位移和最大应力,从而验证屏蔽结构在地震载荷作用下的安全性和可靠性。