【摘 要】
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超导母线是国际热核聚变实验堆(ITER)中馈线系统的重要组成部分,主要作用是连接超导磁体线圈终端与电源大厅,为超导磁体线圈供电。由于超导母线在降温过程中产生的热应变经过
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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超导母线是国际热核聚变实验堆(ITER)中馈线系统的重要组成部分,主要作用是连接超导磁体线圈终端与电源大厅,为超导磁体线圈供电。由于超导母线在降温过程中产生的热应变经过积累后很大,设计了专门吸收这些位移量的S弯结构。
本课题的目的及主要内容是通过对S弯弯曲成形过程进行分析,掌握类似结构成形工艺参数的计算方法,以满足制造时的质量和经济性要求。并通过对S弯结构在降温过程中的热应变分布进行分析和试验,保证其在强度允许范围内工作,为不同类型S弯的变形情况提供计算依据。
本文首先就管材弯曲成形时的等效应力应变关系推导出回弹弯矩及卸载前后弯曲半径间的关系式,在此基础上提出对应力应变曲线进行简化,以降低计算量。然后将管材和超导电缆进行叠加,推导出超导母线回弹量的计算式。通过管材进行绕弯成形,对理论计算的回弹量进行验证,其差值很小,还就三辊弯曲工艺中的参数进行了分析计算。对于S弯在降温过程中吸收的整条超导母线的热变形量,本文将其分为两个部分进行普适分析,即S弯一端受到特定位移载荷和S弯自身在降温时的应变分布,之后通过ANSYS有限元分析对理论计算值进行比较。最终设计了相应的实验装置,对S弯一端受特定位移载荷的应变分布进行了实验验证,提出应变测量的改进措施,以指导S弯自身在降温时应变分布的测量。
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