学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

ITER FEEDER Gimbals结构分析优化研究

作　者: 徐书成
导　师: 陈科
学　校: 合肥工业大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: ITER 极场磁体馈线 GIMBAL销 结构强度分析 动力学分析
分类号: TL631.24
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 6次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


ITER装置中FEEDER部分的GIMBALS为托卡马克装置极场超导磁体中的内馈线和过渡馈线提供连接作用,它的研制涉及到电磁学、传热学、力学和材料学等多个学科的知识。从整个装置的安全性、可靠性等方面考虑,在FEEDER GIMBAL的加工制造之前,必须对其进行多物理场仿真分析,以确定FEEDER GIMBAL的受力状态,为结构的设计提供依据。本文首先在CATIA环境中对GIMBAL进行三维几何建模,在建模的基础上,通过研究GIMBAL的受力状态,对GIMBAL进行结构强度分析,主要是分析GIMBAL的销在工作时的应力分布情况,为详细了解GIMBAL在工作时的力学特性,运用工具软件HYPERMESH和ANSYS WORKBENCH分别对GIMBAL单个零件和整个装配体都进行了应力分析,得到相对应的应力云图,根据强度理论检验GIMBAL的安全性。考虑到GIMBAL的工作安全性,同时也是ITER工程的设计要求,对馈线系统进行了动力学分析,得到结构的各阶固有频率和振型,以及施加不同方向的SDD地震响应谱时馈线结构上最大的应力和最大位移,验证了GIMBAL在地震载荷作用下的安全性。本文的工作从力学分析的角度为ITER FEEDER GIMBAL的设计提供了设计依据,为将来GIMBAL的实际制造、安装和使用奠定理论基础。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-12
第一章 绪论  12-18
  1.1 核聚变的研究与ITER计划  12-14
    1.1.1 受控热核聚变研究  12-13
    1.1.2 托卡马克研究  13
    1.1.3 ITER计划  13-14
  1.2 ITER FEEDER与GIMBAL的介绍  14-17
  1.3 本课题研究的意义、内容及预期目标  17-18
    1.3.1 课题来源  17
    1.3.2 课题研究的主要内容  17
    1.3.3 研究的意义  17-18
第二章 GIMBAL设计的历史及理论准则  18-30
  2.1 GIMBAL的设计历史  18-22
    2.1.1 十字万向节的设计理论  18-21
    2.1.2 GIMBAL的设计要素  21-22
  2.2 强度理论及强度极限准则  22-26
  2.3 应力种类及强度极限准则  26-27
    2.3.1 应力种类  26-27
    2.3.2 强度极限准则  27
  2.4 有限元思想与相关软件的介绍  27-30
    2.4.1 有限元法的基本思想  27-28
    2.4.2 有限元分析软件ANSYS与WORKBENCH介绍  28-30
第三章 GIMBAL的有限元分析  30-47
  3.1 GIMBAL的建模  30-31
  3.2 GIMBAL的结构强度分析  31-43
    3.2.1 GIMBAL的设计  31-32
    3.2.2 GIMBAL的受力载荷  32-33
    3.2.3 有限元建模  33-34
    3.2.4 GIMBAL材料属性  34-37
    3.2.5 边界条件和载荷  37-38
    3.2.6 求解结果及分析  38-43
  3.3 GIMBAL整体的分析  43-47
    3.3.1 GIMBAL整体的建模  43
    3.3.2 边界条件与载荷  43-44
    3.3.3 分析结果  44-47
第四章 GIMBAL的动力学分析  47-57
  4.1 模态分析基本原理  47-49
  4.2 GIMBAL的模态分析  49-52
    4.2.1 GIMBAL的设计  49
    4.2.2 GIMBAL模型  49-50
    4.2.3 材料属性  50
    4.2.4 网格的划分  50-51
    4.2.5 边界条件  51-52
  4.3 模态分析计算结果  52-54
  4.4 GIMBAL的单点响应谱分析  54-56
    4.4.1 谱分析原理介绍  54-55
    4.4.2 谱分析的施加与结果  55-56
  4.5 本章结论  56-57
第五章 总结与展望  57-59
  5.1 总结  57
  5.2 展望  57-59
参考文献  59-62
攻读硕士学位期间发表的论文  62-64
致谢  64

相似论文

  1. 准四足被动行走机器人的动力学仿真研究,TP242.6
  2. 个性化人工膝关节设计及其生物力学特性研究,R318.1
  3. 闸机扇门模块的设计与研究,U231.6
  4. 液压挖掘机工作装置动力学分析及有限元优化设计,TU621
  5. 顺序注射技术在酚类有机污染物分析中的应用,X830.2
  6. D201大孔树脂从浓海水中吸附溴的机理及溴浓度分析方法的研究,TQ124.51
  7. 复摆颚式破碎机的运动学和动力学分析及其结构优化,TD451
  8. 顶出式水稻钵苗有序移栽机的改进研究,S223.9
  9. 100m以上输电塔风振系数的研究,TU311.3
  10. 并联立式车床的理论及应用研究,TG515
  11. 静电涂油机刀梁流体动力学分析与研究,TG174.4
  12. 振动筛橡胶弹簧力学特性研究,O322
  13. 某多跨转子系统可靠性灵敏度分析,TH113
  14. 多轴人工膝关节的设计与研究,R318.1
  15. 46D混凝土泵车臂架有限元建模、模态分析及应力计算,TU646
  16. 空调压缩机管路系统振动分析及其软件开发,TB652
  17. 基于数值方法的层状复合结构强度分析与研究,O342
  18. 地毯簇绒机簇绒针传动机构动力学分析,TS106.76
  19. 海洋内孤立波与深海立管的相互作用数值模拟研究,P756.2
  20. Truss Spar平台在装船、运输、浮卸过程中的水动力性能及结构强度研究,U674.381
  21. 自行走龙门式建筑机器人虚拟样机建模及运动学动力学分析,TP242

中图分类: > 工业技术 > 原子能技术 > 受控热核反应（聚变反应理论及实验装置） > 热核装置 > 磁约束装置 > 闭合等离子体装置 > 托卡马克装置
© 2012 www.xueweilunwen.com