優(yōu)化后的NBI綜合測(cè)試臺(tái)真空筒體結(jié)構(gòu)分析

2013-03-14 孟冠軍合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)汽學(xué)院

1、NBI綜合測(cè)試臺(tái)真空筒體的優(yōu)化結(jié)果模擬

　　根據(jù)確定后的優(yōu)化方案, 對(duì)真空筒體進(jìn)行有限元建模及求解, 圖6 和圖7 是優(yōu)化后的真空筒體的應(yīng)力云圖和位移云圖, 優(yōu)化后的真空筒體的最大應(yīng)力值為142.2 MPa, 最大位移值為15.39 mm, 優(yōu)化后真空筒體的最大應(yīng)力所處位置在第一段筒體的筒體上, 最大位移所處位置在漂移管道連接端蓋上。

優(yōu)化后的真空筒體應(yīng)力云圖

　　圖6 優(yōu)化后的真空筒體應(yīng)力云圖

優(yōu)化后的真空筒體應(yīng)力云圖

　　圖7 優(yōu)化后的真空筒體位移云圖

2、優(yōu)化后的NBI綜合測(cè)試臺(tái)真空筒體的性能分析

　　表5 中所示為優(yōu)化前后筒體各段應(yīng)力和位移對(duì)比, 可以看出, 除了兩處的最大應(yīng)力值略大于約束條件外, 其它各處的最大應(yīng)力值均小于約束條件, 各段筒體的最大應(yīng)力仍在對(duì)應(yīng)材料的屈服極限內(nèi)。從真空筒體的最大安全性能來(lái)考慮, 此時(shí)的真空筒體各主要部件均達(dá)到了性能要求。數(shù)據(jù)同時(shí)也說(shuō)明, 優(yōu)化前的材料有很大部分存在浪費(fèi)的情況。

　　表6 給出的是真空筒體優(yōu)化前后的體積、重量對(duì)比, 兩者相比較, 優(yōu)化后比優(yōu)化前筒體的堆積體積減小了28.72% , 重量減輕了26.87%, 達(dá)到了節(jié)省材料, 節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本的目的。因此, 此時(shí)的結(jié)構(gòu)最優(yōu)方案確實(shí)是最優(yōu)的, 滿足了體積最小, 重量最輕的要求。

　　表5 真空筒體優(yōu)化前后各主要部件最大應(yīng)力、位移值對(duì)比

真空筒體優(yōu)化前后各主要部件最大應(yīng)力、位移值對(duì)比