铀基聚变-裂变混合堆次临界能源包层有限元力学分析

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铀基聚变-裂变混合堆次临界能源包层有限元力学分析

刘志勇, 曾和荣, 王少华, 郭海兵, 马纪敏

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刘志勇, 曾和荣, 王少华, 等. 铀基聚变-裂变混合堆次临界能源包层有限元力学分析[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 036001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170099

引用本文:

刘志勇, 曾和荣, 王少华, 等. 铀基聚变-裂变混合堆次临界能源包层有限元力学分析[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 036001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170099

Liu Zhiyong, Zeng Herong, Wang Shaohua, et al. Finite element analysis of subcritical energy blanket for uranium-based fusion-fission hybrid reactor[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 036001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170099

Citation:

Liu Zhiyong, Zeng Herong, Wang Shaohua, et al. Finite element analysis of subcritical energy blanket for uranium-based fusion-fission hybrid reactor[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 036001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170099

铀基聚变-裂变混合堆次临界能源包层有限元力学分析

doi: 10.11884/HPLPB201830.170099

1.
中国工程物理研究院核物理与化学研究所, 四川绵阳 621 900

通讯作者:
刘志勇

Finite element analysis of subcritical energy blanket for uranium-based fusion-fission hybrid reactor

1.
Institute of Nuclear Physics and Chemistry,CAEP,Mianyang 621900,China

摘要: 次临界能源包层是聚变-裂变混合堆的重要部件，对其进行力学特性分析研究是确保整个反应堆正常运行的关键。本文利用有限元分析软件对次临界能源包层的第一壁结构、支撑固定结构的相关零部件开展了初步的力学分析，得到了各零部件相关结构的最大应力值、应力分布云图和变形分布云图，其中支撑结构的最大应力位于加强筋板与圆柱定位销的连接处，应力值为310.2 MPa；第一壁的最大应力位于U形流道拐角处，应力值为240.7 MPa；按相应的评价准则进行结构的强度和刚度校核，计算结果表明次临界能源包层各零部件能够满足计算工况下的强度和刚度要求。
- 聚变-裂变混合堆 /
- 次临界能源包层 /
- 有限元分析 /
- 强度 /
- 刚度
Abstract: The subcritical energy blanket is an important component of the fusion-fission hybrid reactor. The mechanical characteristic analysis of the subcritical energy blanket is the key to ensure the normal operation of the whole reactor. In this paper, the preliminary mechanical analysis for the parts including the first wall and the support structure of the subcritical energy blanket is carried out. Accordingly, the maximal stress value, the stress distribution contours and the deformation distribution contours are obtained. The maximal stress of the support structure is located at the connection between the stiffener and the cylindrical pin and the value is 310.2 MPa. The maximal Tresca stress of the first wall is located at the corner of the U shaped flow channel and the value is 240.7 MPa. In the light of the strength and stiffness norms, the calculation results show that the structure of the subcritical energy blanket can satisfy the strength and stiffness requirements.
- fusion-fission hybrid reactor /
- subcritical energy blanket /
- finite element analysis strength /
- strength /
- stiffness

[1]	吴茜, 祁建敏, 王真. Z箍缩驱动混合堆第一壁热-力学瞬态响应分析 . 强激光与粒子束, 2018, 30(09): 096005-. doi: 10.11884/HPLPB201830.180005
[2]	刘永康, 王飞, 黄洪文, 卢冬华. 次临界能源包层严重事故缓解系统 . 强激光与粒子束, 2015, 27(01): 016007-. doi: 10.11884/HPLPB201527.016007
[3]	刘志勇, 曾和荣, 钱达志, 李正宏, 黄洪文, 郭海兵, 马纪敏, 王少华. ITER驱动混合堆次临界包层燃料区结构设计与分析 . 强激光与粒子束, 2015, 27(04): 046001-. doi: 10.11884/HPLPB201527.046001
[4]	刘志勇, 李正宏, 黄洪文, 曾和荣, 王少华. ITER磁体支撑结构有限元分析 . 强激光与粒子束, 2015, 27(01): 016013-. doi: 10.11884/HPLPB201527.016013
[5]	李正宏, 黄洪文, 王真, 陈晓军, 祁建敏, 郭海兵, 马纪敏, 肖成建, 褚衍运, 周林. Z箍缩驱动聚变-裂变混合堆总体概念研究进展 . 强激光与粒子束, 2014, 26(10): 100202-. doi: 10.11884/HPLPB201426.100202
[6]	李茂生, 师学明, 刘荣, 鹿心鑫, 朱通华, 王新华, 余泳, 严钧, 唐涛, 贾建平, 程和平, 蒋洁琼, 栗再新, 杨永伟, 吴宏春. 次临界能源堆物理设计进展 . 强激光与粒子束, 2014, 26(10): 100203-. doi: 10.11884/HPLPB201426.100203
[7]	彭先觉, 王真. Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆总体概念研究 . 强激光与粒子束, 2014, 26(09): 090201-. doi: 10.11884/HPLPB201426.090201
[8]	孙鹏, 雷彬, 李治源, 郭春龙. 电磁发射复合型结构拦截弹的3维电磁场有限元建模与仿真 . 强激光与粒子束, 2011, 23(10): 0- .
[9]	王强, 关永超, 王刚华, 谢龙, 蒋吉昊. C型固体电枢3维有限元电磁发射计算 . 强激光与粒子束, 2010, 22(04): 0- .
[10]	陈学前, 冯加权, 徐元利. 基于有限元分析的大型固体激光器稳定性指标重分配 . 强激光与粒子束, 2010, 22(05): 0- .
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[20]	于德利, 桑凤亭, 金玉奇, 孙以珠. 高能量密度激光器腔镜有限元分析 . 强激光与粒子束, 2001, 13(02): 0- .

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铀基聚变-裂变混合堆次临界能源包层有限元力学分析

doi: 10.11884/HPLPB201830.170099

1. 中国工程物理研究院核物理与化学研究所, 四川绵阳 621 900

通讯作者: 刘志勇

收稿日期: 2017-04-01
修回日期: 2017-12-15
刊出日期: 2018-03-15

关键词:

聚变-裂变混合堆 /

次临界能源包层 /

有限元分析 /

摘要: 次临界能源包层是聚变-裂变混合堆的重要部件，对其进行力学特性分析研究是确保整个反应堆正常运行的关键。本文利用有限元分析软件对次临界能源包层的第一壁结构、支撑固定结构的相关零部件开展了初步的力学分析，得到了各零部件相关结构的最大应力值、应力分布云图和变形分布云图，其中支撑结构的最大应力位于加强筋板与圆柱定位销的连接处，应力值为310.2 MPa；第一壁的最大应力位于U形流道拐角处，应力值为240.7 MPa；按相应的评价准则进行结构的强度和刚度校核，计算结果表明次临界能源包层各零部件能够满足计算工况下的强度和刚度要求。

English Abstract

刘志勇, 曾和荣, 王少华, 等. 铀基聚变-裂变混合堆次临界能源包层有限元力学分析[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 036001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170099

引用本文:

刘志勇, 曾和荣, 王少华, 等. 铀基聚变-裂变混合堆次临界能源包层有限元力学分析[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 036001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170099

Liu Zhiyong, Zeng Herong, Wang Shaohua, et al. Finite element analysis of subcritical energy blanket for uranium-based fusion-fission hybrid reactor[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 036001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170099

Citation:

Liu Zhiyong, Zeng Herong, Wang Shaohua, et al. Finite element analysis of subcritical energy blanket for uranium-based fusion-fission hybrid reactor[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 036001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170099

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