Details

В работе произведен расчет напряженно-деформированного состояния катушки тороидального поля токамака с реакторными технологиями средствами программного комплекса Ansys APDL методом конечных элементов. На основании справочной литературы определены критерии прочности, которым должны соответствовать элементы исследуемой электромагнитной системы. Написаны макросы, производящие расчет трех математических моделей, построенных на основании проектировочной геометрии и действующих в установке нагрузок в двух различных случаях центрального срыва плазмы. Выявлены наиболее опасные с точки зрения прочности участки электромагнитной системы, дана оценка соответствию элементов электромагнитной установки критериям прочности и рекомендации по изменению конструкции. Расчет произведен на основании технического задания на выполнение расчетных и конструкторских работ в поддержку «НИОКР в обоснование концептуального проекта токамака с реакторными технологиями» для национального исследовательского центра «Курчатовский институт». Нагрузки, действующие в установке, были получены в результате электромагнитного расчета в АО «НИИЭФА» им. Д. В. Ефремова.

In this study, the stress-strain state of the tokamak's toroidal field coil with reactor technologies was calculated using the finite element method in Ansys APDL software package. Strength criteria for the elements of the electromagnetic system were determinate based on the reference literature. Three mathematical models were built on the basis of design geometry and acting in installation of loads in two different cases of central plasma disruption and implemented in APDL macros. The sections of the electromagnetic system that are the most dangerous with respect to strength were identified. The correspondence of the elements of the electromagnetic installation to the strength criteria was assessed, and recommendations for design changes were developed. The study was conducted based on technical requirements for the calculation and design work for «R&D to substantiate the conceptual design of the tokamak with reactor technologies» for the National Research Centre «Kurchatov Institute». The loads operating in the installation were obtained as a result of electromagnetic calculations in «D.V.Efremov Institute of Electrophysical Apparatus».