超导托卡马克 HT-7U 磁线圈模拟长样品的真空压力浸渍和低温机械性能

一、超导托卡马克HT-7U磁体线圈模拟长样真空压力浸渍及低温力学性能（论文文献综述）

张之荣^[1]（2018）在《ITER PF6线圈关键部件TAIL结构优化设计与性能研究》文中研究表明The Poloidal Field（PF）coils are the important components of ITER,and the tail is one key component of the PF coils.The tail is mainly used to achieve the mechanical integration but electrical separation between the terminal and the last-but-one turn of the coil.From the perspective of the structure and function,the tail needs to withstand the electromagnetic force and the thermal stress transmitted from the conductors at its both sides,and also needs to undergo the mechanical fatigue process at low temperature when the’coil is working.Meanwhile,the tail needs to make good electrical insulation performance.This thesis focuses on the theoretical and experimental researches on the tail optimization,which includes the key technology researches on the welding procedure and fatigue performance characterization of the unconventional weld,the structural design of the strap and electrical and fatigue properties of tail insulation.The optimization of the initial conceptual structure of the PF6 coil tail has been carried out,and the optimized structure of the tail has also been introduced.The internal tensile load line of the tail has been optimized and changed from the adhesion between the turn insulation and conductor jacket to one robust mechanical connection.In addition,the static electromagnetic analyses of the tail under the most dangerous condition of EOB+PD with the finite element analysis method were carried out.The connection between the terminal and the last-but-one turn of the coil was realized through the welds at the both sides of the tail.According to the ITER design requirement,full penetration welds should be made,and the welding temperature and deformation should be controlled strictly during the welding,and the weld quality needs to meet the standard of EN ISO5817:2007 Level B.So the research on the welding procedure of the unconventional weld of the tail was performed,and one set of welding fixture was designed for the special operation condition of the PF6 coil tail.In addition,as the tail needs to withstand the electromagnetic force and the thermal stress transmitted from the coil terminal when the coil works,the researches on the fatigue performance of the unconventional welds were carried out through a series of theoretical and experimental efforts.The electrical insulation and mechanical connection of the tail were realized by the strap at the middle of the tail.The strap was designed to be a race-track structure and made by the composite insulation material.The chemical composition at the key positions were confirmed through the burning method.In addition,there is difference in thermal coefficient between the composite material and the stainless steel,there were some thermal stress developed in the tail during the cooling.The coefficient of thermal contraction and elastic modulus of the irregular-shaped strap were measured.Then one pre-load was successfully applied on the tail at room temperature to compensate the thermal stress.Finally the experimental researches on the fatigue properties of the strap were also carried out at low temperature.For the requirements of the PF6 coil insulation,the researches on the insulation wrapping process and the structure of the insulation sample were performed.The fatigue tests of the insulation sample of the tail were carried out at the same time,and the cause of the fracture of the insulation sample were analyzed and discussed.In addition,electrical test platforms were set up and the researches on the insulation sample were also carried out before and after the fatigue test at low temperature.The test results showed that the turn insulation successfully withstood the DC test up to 30 kV after the fatigue test with 600,000 cycles.Based on the theoretical and experimental researches on the key technologies of the unconventional welds,strap and insulation of the tail,the researches and productions of the two full size double pancakes of the PF6 coil（DDP and DP9）were performed.Meanwhile electrical test platforms were set up,and the examination on the electrical property of the insulation of the tail was carried out and all the results satisfy the ITER requirements.So farn the key technical challenge of the ITER PF6 coil tail have been met.The production of the tail of the first double pancake（DP9）has also been completed.All the key technologies of the PF6 coil tail researched in this thesis will provides support for the tail of PF6 DP1 and also PF2-PF5 in general.

张华辉^[2]（2017）在《CFETR中心螺线管模型线圈应变和位移实验设计与分析》文中进行了进一步梳理中国聚变工程实验堆（CFETR）是基于中国自主设计研制、成功建成运行先进实验超导托卡马克装置（EAST）和加入国际热核聚变实验堆（ITER）计划建设的开展受控核聚变研究的超导托卡马克装置,它对我国开发聚变能源、应对能源危机具有重要意义。CS线圈,是CFETR聚变装置核心部件之一,它对等离子体电流的诱导产生、等离子体的成形和稳定起到关键作用。在中国聚变工程实验堆（CFETR）的概念设计阶段,针对CFETR中心螺管磁体的关键科学和技术问题,设计了一个CS模型线圈,用以开展模型线圈的设计与分析、绕制、热处理、绝缘等关键技术问题研究,完成模型线圈的研制及测试。本文针对CSMC在降温过程和通电励磁过程的应变、位移行为进行了数值仿真分析和测量方法研究。首先介绍了 CFETR的中心螺线管模型线圈结构,使用ANSYS有限元分析软件建立了 CSMC的有限元模型,对CS模型线圈在运行条件下（低温和强电磁力）的应变分布和位移变化进行模拟分析研究。确定了使用四分之一 Ⅱ型电桥法进行温度及磁场补偿,以修正温度和磁场对应变的影响,并搭建了测试平台,开展了材料从室温降到液氦温度,以及在0-10T背景磁场环境下的应变,实验结果表明了测量方法的可行性。确定了使用激光三角法测量CSMC的宏观位移,进行了激光位移传感器的精度对比实验,并测定了传感器的温漂系数。最后,根据之前的分析结果,给出了 CFETR CSMC的应变和位移的测量实验方案设计,为CSMC后期整体实验开展提供理论参考。

刘维刚,周成,宁方为,汝国兴,夏宇,周鲁滨^[3]（2016）在《耐低温绝缘材料的分析及发展》文中研究说明对常用的几种耐低温绝缘材料做了介绍,其中包括聚酰亚胺薄膜、绝缘胶、环氧树脂及其复合材料、玻璃纤维。并对这些材料的研究及应用现状进行了分析,对未来其发展方向提出展望和建议。

陈金秀,阮琳,顾国彪^[4]（2017）在《发电-电动机定子线棒启停过程中的热应力分析》文中认为发电-电动机频繁启停、变换运行工况的工作特性带来了电机内部频繁变化的温度与热应力,对电机的安全可靠性不利。电机的冷却方式与电机内部温度与热应力直接相关。该文采用理论分析与有限元仿真计算相结合的方法,分析了发电-电动机由停机冷态启动至额定运行的过程中,空冷与蒸发冷却两种冷却方案下电机定子线棒上的温度与热应力。为确保仿真结果的可信度,作者对国内某300MW发电-电动机运行数据进行了调研,并补充测定了真空压力浸渍绝缘的材料性能参数。研究结果表明,将蒸发冷却技术应用于发电-电动机中,可以有效降低电机负荷变化给电机定子线棒所带来的温度与热应力波动,有利于提高发电-电动机长期安全运行可靠性。

江勇,许皆平,张正臣,崔剑,李明,汤洪明,成渝,黄廷庆,郭如勇,万理军^[5]（2013）在《超导扭摆器实验线圈设计与测试》文中认为上海同步辐射光源二期工程计划建设一条基于4.05T超导扭摆器的超硬多功能线站。根据用户提出的需求参数,作者开展了超导扭摆器的磁场设计,绕制了两个NbTi螺线管实验线圈,并进行了失超锻炼测试。实验结果表明,实验线圈的临界电流达到了设计要求,所采用的NbTi超导线性能和绕线工艺可以满足下一步的超导扭摆器磁体研制要求。

李耀星^[6]（2004）在《绝缘材料与绝缘技术综述》文中进行了进一步梳理 1 引言九五计划以来,我国经济制度发生了重大变化,从计划经济转变到市场经济,科技体制随之改革,企业成为科技开发的主体,科研经费来源方式多样化,科研方向决定于市场,绝缘材料与绝缘技术学科象其他学科一样,其发展紧紧围绕着经济建设展开,经过几年的调整、改造,我国在绝缘材料与绝缘技术学科有了新的发展,如1998年绝缘材料的生产企业约有400多家,年生产绝缘材料13万吨,但到2002年绝缘材料生产企业已增至800多家,年生产绝缘材料16万吨,生产包括8大类近500种产品,形成品种规格齐全,在国内外具有较强

崔益民,潘皖江,武松涛^[7]（2003）在《超导托卡马克HT-7U磁体线圈模拟长样VPI及低温力学性能》文中指出主要通过与低温超导托卡马克HT 7U中磁体线圈同截面的长样的真空压力浸渍 （VPI）实验 ,探索线圈进行一次成形真空压力浸渍工艺的可行性 ,掌握真空度和压力对浸渍的影响 ,为真实线圈的真空压力浸渍工艺提供经验 ,并对固化后的绝缘层取样进行低温力学性能测试

崔益民,潘皖江,武松涛^[8]（2002）在《超导托卡马克HT-7U磁体线圈模拟长样真空压力浸渍及低温力学性能》文中指出主要通过与低温超导托卡马克HT-7U中磁体线圈同截面的长样的真空压力浸渍（VPI）实验,探索线圈进行一次成形VPI工艺的可行性,掌握压力对浸渍的影响,为真实线圈的VPI工艺提供经验,并对固化后的绝缘层取样进行低温力学性能测试。

崔益民,潘皖江,武松涛,万元熙^[9]（2002）在《托卡马克HT-7U低温超导磁体的绝缘系统》文中研究表明主要介绍低温超导托卡马克HT-7U中磁体的绝缘结构,绝缘材料的特性,绝缘结构形成的工艺,绝缘层的电性能和力学性能等。

崔益民,潘皖江,武松涛^[10]（2002）在《HT-7U纵场磁体的真空压力浸渍》文中认为主要通过模拟匝间流动试验、短样试验和长样试验等 ,探求低温超导托卡马克HT 7U中纵场磁体线圈的绝缘层真空压力浸渍的工艺参数 ,确定工艺流程 ,并以模型线圈试验的电性能和液氦温度下的力学性能来验证工艺参数及工艺流程的可靠性。

二、超导托卡马克HT-7U磁体线圈模拟长样真空压力浸渍及低温力学性能（论文开题报告）

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、超导托卡马克HT-7U磁体线圈模拟长样真空压力浸渍及低温力学性能（论文提纲范文）

（1）ITER PF6线圈关键部件TAIL结构优化设计与性能研究（论文提纲范文）

（2）CFETR中心螺线管模型线圈应变和位移实验设计与分析（论文提纲范文）

（3）耐低温绝缘材料的分析及发展（论文提纲范文）

（5）超导扭摆器实验线圈设计与测试（论文提纲范文）

（7）超导托卡马克HT-7U磁体线圈模拟长样VPI及低温力学性能（论文提纲范文）

（8）超导托卡马克HT-7U磁体线圈模拟长样真空压力浸渍及低温力学性能（论文提纲范文）

（10）HT-7U纵场磁体的真空压力浸渍（论文提纲范文）

四、超导托卡马克HT-7U磁体线圈模拟长样真空压力浸渍及低温力学性能（论文参考文献）

• [1]ITER PF6线圈关键部件TAIL结构优化设计与性能研究[D]. 张之荣. 中国科学技术大学, 2018(11)
• [2]CFETR中心螺线管模型线圈应变和位移实验设计与分析[D]. 张华辉. 中国科学技术大学, 2017(01)
• [3]耐低温绝缘材料的分析及发展[J]. 刘维刚,周成,宁方为,汝国兴,夏宇,周鲁滨. 防爆电机, 2016(06)
• [4]发电-电动机定子线棒启停过程中的热应力分析[J]. 陈金秀,阮琳,顾国彪. 中国电机工程学报, 2017(03)
• [5]超导扭摆器实验线圈设计与测试[J]. 江勇,许皆平,张正臣,崔剑,李明,汤洪明,成渝,黄廷庆,郭如勇,万理军. 低温与超导, 2013(10)
• [6]绝缘材料与绝缘技术综述[A]. 李耀星. 电气技术发展综述, 2004
• [7]超导托卡马克HT-7U磁体线圈模拟长样VPI及低温力学性能[J]. 崔益民,潘皖江,武松涛. 低温工程, 2003(01)
• [8]超导托卡马克HT-7U磁体线圈模拟长样真空压力浸渍及低温力学性能[J]. 崔益民,潘皖江,武松涛. 真空与低温, 2002(04)
• [9]托卡马克HT-7U低温超导磁体的绝缘系统[J]. 崔益民,潘皖江,武松涛,万元熙. 核科学与工程, 2002(02)
• [10]HT-7U纵场磁体的真空压力浸渍[J]. 崔益民,潘皖江,武松涛. 真空科学与技术, 2002(03)

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