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中性束注入加热是核聚变装置上对等离子体外部加热主要手段之一。中性束注入装置(Neutral Beam Injector,简称NBI)主真空室是束流经过的重要通道,它为各种内部部件提供真空环境和支撑平台,为能量及介质的输入和输出提供接口,同时提供各种信息采集窗口。NBI主真空室在工作中要承受外部大气压力、外部安装部件作用力和内部部件的重力作用。因此,对真空室的受力分析是十分重要的。
本文根据EAST-NBI主真空室的工作要求,对现有主真空室的受力及工作情况进行了介绍,建立了主真空的ANSYS有限元模型,并对现有材料为6061-T6铝的主真空室各种工作情况进行了结构静力学分析,结果表明主真空室结构是安全和稳定的。在保持原有结构不变的基础上,设计将真空室材料改为SST304不锈钢,同时为了降低重量,合理的减薄了真空室相关尺寸,对改进后的真空室各种工作情况进行了ANSYS有限元力学分析,证明改进后的主真空室满足实际工况下的强度和工作要求。另外,根据EAST对NBI的工作要求以及EAST大厅的实际空间位置,进行了。EAST-NBI总体布局规划设计,完成了中性束主机装置及其电源、水路、低温传输管路等的布局规划,并设计了EAST-NBI主支撑平台以及新的支撑导轨,对主支撑平台及新的支撑导轨进行了ANSYS有限元力学分析,结果表明其设计是安全和稳定的,满足工作要求。