聚变实验堆真空室壳体成型模具设计及实验研究
二、实验室的研究方向,主要研究内容,预期研究目标
二、实验室的研究方向,主要研究内容,预期研究目标二、实验室的研究方向，主要研究内容，预期研究目标2.1 实验室的研究方向过程强化与新能源装备技术重点实验室传热强化与高效节能装能量转换过程强化与新混合、分离、输运强化备能源装备与高效过程装备生物风电光热质气复合转换转换化过强化过程换热过程程强多相传热强化流体器强强化化与高效流与技术与风混合输运化传与中新型分离多尺与高力发强化过程热技高温太阳技术度传效换电系装备的强术与太阳能生与装热的热装统叶技术化与CFD研能热物质备研究置研片设节能究利用能联发与计制装备合供应用造技技术能系术统图 1 实验室研究方向2.2 主要研究内容2.2.1 传热强化与高效节能装备本方向主要围绕强化传热与高效节能中的关键科学问题，同时针对强化传热过程流动阻力(或功耗)增加等问题，以流场和温度场相互配合的思路提出传热强化新技术，获得一系列具有自主知识产权的强化传热新结构。
(1)换热器强化传热技术与 CFD 研究本方向主要研究换热器内部强化传热机理;包括新结构新工艺的发明与工业应用。
应用对流换热强化的场协同理论，针对换热结构内单相层流与湍流流动换热强化的问题，将改善边界层的流动状态、增加管壁的粗糙度、插入特殊的结构等方法相结合，设计新型传热结构，在提高传热效率的同时使得阻力增加不明显。
研究变截面流道内流动、扩张-收缩流动与流体脉动的强化传热机理，分析流动中速度场与温度场的耦合情况，构建强化传热效应的评价准则，开发一系列的强化传热表面，进一步拓展强化传热技CFD 技术对各类传热强化结构进行数值分析，建立其流动与术的工业应用。
采用传热的计算流动动力学模型，与实验相结合，通过分析整体与局部传热特性为开发新型高效换热结构提供理论依据。
(2)多相流与多尺度传热的研究多相流动重点研究换热结构中沸腾冷凝的传热强化问题，以传热学、流体力学的基础理论为先导，通过开发新的传热结构提高沸腾冷凝传热系数，研究内部流动过程机理，考察结构尺寸、流动状态、操作条件、物性等对强化传热的影响规律，采用先进的测试手段获取内部速度场、温度场等关键参数，为开发新型高效结构换热器奠定理论基础。
模具设计与制造毕业设计选题(100个)
模具设计与制造毕业设计选题异形环件热轧制过程数值建模方法与实验研究基于高速开关阀的新型3D打印喷射装置研究基于楔横轧制坯的中空气门终锻成形工艺研究利用组织遗传性双重变质过共晶Al-Si合金的研究管双段胀形铆板试验研究数字化测量下的钣金件贴模度分析与校形设计基于碳纤维复合材料的轻质结构仿生设计及力学性能研究板料渐进边界成形工艺与机理研究等通道转角挤压7075铝合金组织性能演化规律研究铝合金复杂杯形薄壁件冷镦挤成型工艺研究弹簧数控卷绕成形及回弹数值分析基于CAE技术的汽车内饰板翘曲与缩痕的优化研究复合能场作用下电化学磨粒射流加工机理及工艺研究纯铝泡沫的真空发泡制备与力学性能研究用于金属冷塑性变形的新型环保磷化工艺及其应用研究永磁场高硬度导磁材料磁力光整加工试验研究基于电活性生物膜的生物电化学系统及环境效应研究高压扭转对金属锆组织与性能影响高速断续加工过程工件及刀具瞬态切削温度的研究深海用高活性铝合金牺牲阳极电化学性能研究异形件微冲裁有限元分析与模具设计模具形线参数对厚壁封头成形的影响汽油机集成式塑料缸盖罩壳设计及模具开发基于知识的油箱壳冷冲压工艺及模具智能设计方法及应用研究高速铣削RoyAlloy模具钢铣削力及表面质量研究钛合金复杂大件等温局部加载成形极限研究铝合金梯形环塑性成形工艺研究34CrMo4钢冲压气瓶的成形工艺优化压铸与液态模锻复合成形车用空调头盖技术的研究仿鲨鱼皮减阻微沟槽滚压复制技术研究基于数据挖掘的发动机缸盖燃烧室容积制造误差控制方法研究U型调整垫冲裁数值模拟非对称件温楔横轧技术研究基于Moldflow的汽车保险杠成型分析及产品优化设计大尺寸叶片成形过程模拟及实验研究聚合物五腔微管挤出胀大与冷却定型研究新能源汽车全塑车身设计及制造技术研究数控转塔冲床旋转工位传动系统设计与精度研究发动机气门热锻模热机复合疲劳失效分析A公司塑料异型材生产过程质量控制研究青岛YC公司薪酬体系优化研究镀锌板摩擦和成形特性及锌层失效研究陶瓷磨边超声加工电源的研究与设计不同张开度裂纹扩展的模型试验研究K-cor增强泡沫夹层结构力学性能研究基于纸基微流器件的生化量检测中频非平衡磁控溅射制备TiA1N薄膜及其性能研究面向数控加工检测一体化的在线检测系统误差预测与补偿陶瓷无模直写成型技术的研究三维立体增强机织物预制件的开发与研究弹簧数控卷绕成形及回弹数值分析基于CAE技术的汽车内饰板翘曲与缩痕的优化研究复合能场作用下电化学磨粒射流加工机理及工艺研究纯铝泡沫的真空发泡制备与力学性能研究用于金属冷塑性变形的新型环保磷化工艺及其应用研究永磁场高硬度导磁材料磁力光整加工试验研究基于电活性生物膜的生物电化学系统及环境效应研究高压扭转对金属锆组织与性能影响高速断续加工过程工件及刀具瞬态切削温度的研究深海用高活性铝合金牺牲阳极电化学性能研究基于数据挖掘的模具业客户流失分析模具拆装实训系统的开发水泥基模具在冲压成型领域的应用研究高强度钢车身冲压件拉深模具型面设计研究铝合金支架压铸模具设计及工艺模拟自润滑复合叠层陶瓷拉拔模具成形及摩擦磨损性能研究小孔冲裁模具失效分析及提高模具寿命措施研究基于非晶模具的微热压成型工艺优化与性能研究基于加工工艺参数优化的汽车锻压模具高速铣削数据库系统的研究与开发汽车差速器齿轮精锻成形研究基于CAE技术的接线盒注塑成型工艺研究ZG29MnMoNi堆焊过渡层组织和硬度研究及焊接参数优化镁合金板材正反向快速气压胀形数值模拟与实验研究基于CAE技术的汽车覆盖件冲压工艺分析薄壁注塑件成型工艺参数优化研究工艺参数对薄壁塑件成型后的收缩和残余应力的影响规律研究硬质合金刀片压坯密度分布与烧结变形的研究薄壁高筋AM60B镁合金结构件铸-锻复合成形研究汽车覆盖件冲压成形关键技术仿真优化及冲压质量控制研究微深杯成形过程仿真模拟及尺度效应研究变形条件对6061铝合金焊合区晶粒生长影响的研究轻型飞机起落架弹簧钢弯曲回弹及工艺优选研究基于CATIA的汽车覆盖件产品设计同步仿真系统研究摩托车缸体用铝液净化及压铸工艺参数优化SPS制备多孔HA骨修复材料的孔隙特征与力学性能研究H13钢经济高效的预处理工艺研究铝合金控制臂锻造工艺模拟研究A公司新产品供应链成本控制策略研究TC4钛合金TIG填丝堆焊成型技术研究锥形玻璃钢电线杆内固化缠绕机设计基于数据挖掘的模具业客户流失分析模具拆装实训系统的开发水泥基模具在冲压成型领域的应用研究高强度钢车身冲压件拉深模具型面设计研究铝合金支架压铸模具设计及工艺模拟自润滑复合叠层陶瓷拉拔模具成形及摩擦磨损性能研究小孔冲裁模具失效分析及提高模具寿命措施研究基于非晶模具的微热压成型工艺优化与性能研究基于加工工艺参数优化的汽车锻压模具高速铣削数据库系统的研究与开发汽车差速器齿轮精锻成形研究。
074_国际热核聚变实验堆ITER磁体过渡馈线的结构设计
2006年用户年会论文国际热核聚变实验堆ITER磁体过渡馈线的结构设计王建青，宋云涛，武松涛，张远斌（中国科学院等离子体物理研究所，合肥 230031）[ 摘要 ] 国际热核聚变实验堆ITER（International Thermonuclear Experimental Reactor）是正在进行的一项大型国际合作项目。
磁体过渡馈线是保证磁体正常工作的重要通道。
本文对磁体过渡馈线系统各组件结构进行了详细设计，利用有限元软件对结构作了初步分析和结构优化。
结果表明：现有结构完全满足设计要求；通过对现有结构进行优化，如增设横向筋板、L型加强板，简化超导busbar的弯曲结构等，可以节约材料、降低成本。
[ 关键词]ITER；过渡馈线；有限元分析；优化Structural Design of Cryostat Feedthrough forITER magnetWANG Jian-qing, SONG Yun-tao, WU Song-tao, ZHANG Yuan-bin（Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences，Hefei，230031）[ Abstract ] International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) is an unprecedented International collaboration program. Magnet cryostat feedthroughs are the channels that ensure thenormal operation of magnet. The structures of cryostat feedthrough (CF) components havebeen designed and analyzed and optimized by means of the FEM software in this paper.The results showed the structures satisfy the design requirement and the optimized methodsare reasonable.[ Keywords ] ITER；Cryostat Feedthrough；FEA；Optimization1前言国际热核聚变实验堆（International Thermal-nuclear Experimental Reactor，简称ITER）是正在进行的一项大型国际合作项目，其目标是建造一个可自持燃烧的托卡马克聚变实验堆，以验证热核聚变反应堆的工程可行性，并对实际应用核聚变能时所需的各种要素进行试验[1]。
国际热核聚变实验堆_ITER_计划及标准化现状简介
国际热核聚变实验堆(I T E R)计划及标准化现状简介李国青(核工业标准化研究所)介绍了国际热核聚变实验堆(I T E R)计划的产生背景及发展过程。
简述了国际I T E R标准化研究的现状及我国在I T E R标准化研究领域中开展和将要开展的工作。
关键词 I T E R 标准化1 引言核聚变能是资源无限、清洁安全的理想能源。
氘氚核聚变反应的原料是氘(从海水中提取)和锂(可产生氚),在地球上储量极为丰富,足够人类使用一亿年。
反应产物是没有放射性的氦,不存在温室气体排放和环境污染问题;聚变中子对堆结构材料的活化也只产生少量短寿命放射性物质。
聚变反应堆本身是安全的,没有核泄漏、核辐射等潜在威胁。
因此,核聚变能是目前认识到的最终解决人类能源问题的最重要的途径之一。
2 I T E R计划相关背景国际上对核聚变的研究已坚持不懈地进行了半个多世纪,并取得了突破性进展。
1985年美国和苏联联合提出通过国际合作建造“国际热核聚变实验堆(I T E R)计划”,用以验证核聚变能大规模应用的科学和工程技术可行性。
其后,欧盟、美国、俄罗斯、日本等国的科学家和工程技术人员,集成当今国际上主要的核聚变能科学和技术的先进成果,经过十几年的努力,于2001年完成了I T E R计划的工程设计及关键部件的研发。
各国评估报告都认为,建造I T E R已没有不可逾越的障碍。
I T E R计划总投资约50亿欧元,预计整个项目的建设期为10年,2018年完工并产生第一个等离子体。
其设计总聚变功率达50万千瓦,是一个与未来实用聚变堆规模相比拟的聚变实验堆,它将研究聚变电站(示范堆和商用堆)一系列的关键科学和工程技术问题,是人类实现受控核聚变的关键一环。
欧盟、俄罗斯、日本、中国、韩国、美国和印度等七国政府都强调了I T E R项目建设的重要性。
美国在重返I T E R计划时发表声明,指出:“聚变能的商用化对美国能源安全和环境具有重要意义,而I T E R作为聚变能国际合作项目,将推动聚变能在本世纪中叶商用化。
核聚变反应堆的材料科学研究
核聚变反应堆的材料科学研究在当今能源需求不断增长、传统能源面临诸多限制的背景下，核聚变作为一种几乎取之不尽、用之不竭的清洁能源，成为了科学界和工程界的研究热点。
然而，要实现可控核聚变并将其转化为实用的能源，面临着众多巨大的挑战，其中材料科学的研究是至关重要的一环。
核聚变反应发生在极高的温度和压力条件下，对反应堆内所使用的材料提出了极其苛刻的要求。
首先，材料需要能够承受高温环境，通常在数千万度甚至更高的温度下保持稳定的物理和化学性质。
在这样的高温下，大多数常规材料都会迅速熔化、气化甚至发生分解。
其次，材料还需要承受强大的中子辐照。
在核聚变反应中，会产生大量高能中子，这些中子会与材料中的原子发生碰撞，导致原子移位、产生缺陷，并引起材料的结构和性能发生变化。
长期的中子辐照可能会使材料变脆、失去强度，甚至出现放射性。
另外，核聚变反应堆内的材料还需要具备良好的导热性能。
快速将反应产生的热量导出，对于维持反应堆的稳定运行和防止局部过热至关重要。
同时，材料也需要具备良好的抗腐蚀性能，以应对复杂的化学环境。
在众多材料中，钨及其合金由于其高熔点、高强度和良好的抗中子辐照性能，成为了核聚变反应堆中面向等离子体部件的候选材料之一。
然而，钨在高温下容易脆化，并且其加工难度较大，这给实际应用带来了一定的困难。
科学家们正在通过改进制备工艺、添加合金元素等方法来改善钨材料的性能。
另一种备受关注的材料是碳化硅复合材料。
碳化硅具有良好的高温稳定性、导热性和抗辐照性能，同时其密度相对较低，有利于减轻反应堆的重量。
但碳化硅在高温下与氢气等气体的反应以及其复杂的制备工艺仍然是需要解决的问题。
除了上述材料，一些新型的高温超导材料也在研究之中。
这些超导材料在低温下能够实现零电阻，有助于提高磁场强度，从而更好地约束等离子体。
但超导材料的低温工作条件和复杂的冷却系统也带来了一系列技术挑战。
为了开发出适合核聚变反应堆的理想材料，科学家们采用了多种研究方法。
真空预压加固地基的试验及理论研究
真空预压加固地基的试验及理论研究地基加固是工程建设中至关重要的一环，直接关系到建筑物的安全性和稳定性。
随着科技的不断发展，各种地基加固方法层出不穷。
其中，真空预压加固地基作为一种新型的地基加固技术，具有许多独特的优势，如施工方便、加固效果显著等，引起了广泛。
本文将围绕真空预压加固地基的试验及理论研究展开讨论，旨在深入了解该技术的原理、适用范围及其发展前景。
真空预压加固地基技术起源于20世纪90年代，是一种以大气压力为荷载，通过抽真空的方式对地基进行加固的方法。
该技术具有以下优点：施工速度快，可大大缩短工期；加固效果好，可有效提高地基承载力；对环境影响小，适用于各种地质条件。
然而，真空预压加固地基也存在一些不足之处，如对地质条件及施工工艺要求较高，以及可能出现“砂涌”等问题。
为了深入了解真空预压加固地基的原理及效果，本文设计了一系列实验。
我们选择了典型的工程地质条件，包括软土、硬土和岩层等地层。
然后，我们对不同地层进行了真空预压加固处理，并对比了加固前后的地基承载力、压缩性等指标。
实验结果表明，经过真空预压加固后，地基的承载力和稳定性得到了显著提高。
在实验基础上，本文对真空预压加固地基的理论进行了研究。
我们分析了真空预压加固地基的作用机理，即通过改变地基内部的应力状态和排水条件，使地基得到有效加固。
然后，我们探讨了真空预压加固地基的设计方法和施工工艺，并对其应用前景进行了展望。
特别地，我们针对真空预压过程中可能出现的“砂涌”等问题，提出了相应的防治措施。
通过本次研究，我们可以得出以下真空预压加固地基作为一种新型的地基加固技术，具有施工方便、加固效果显著等优点，适用于各种地质条件。
实验结果表明，经过真空预压加固后，地基的承载力和稳定性得到了显著提高。
同时，本文对真空预压加固地基的理论进行了研究，提出了相应的作用机理、设计方法和施工工艺，并针对可能出现的问题提出了防治措施。
尽管真空预压加固地基已经得到了广泛应用，但仍存在一些需要进一步研究和解决的问题。
真空预压和堆载预压模型试验研究
真空预压和堆载预压模型试验研究第一章：绪论1.1 研究背景1.2 研究意义1.3 国内外研究现状1.4 研究内容和目的1.5 研究方法和思路1.6 论文结构第二章：理论基础2.1 真空预压技术2.1.1 真空条件下的变形与强度特性2.1.2 真空预压实验的过程与方法2.2 堆载预压技术2.2.1 堆载条件下的变形与强度特性2.2.2 堆载预压实验的过程与方法2.3 真空预压与堆载预压的比较第三章：试验设计与组成3.1 试验材料3.2 试验设备3.3 试验方案设计3.4 试验过程第四章：试验结果分析4.1 真空预压试验结果分析4.1.1 变形特性分析4.1.2 强度特性分析4.1.3 微观结构分析4.2 堆载预压试验结果分析4.2.1 变形特性分析4.2.2 强度特性分析4.2.3 微观结构分析4.3 真空预压与堆载预压试验结果对比分析第五章：结论与展望5.1 结论5.2 不足之处与展望1.1 研究背景随着各种新材料、新工艺的出现，材料的性能优化和加工工艺的精细化成为当前各行业所面临的问题。
在过去的研究中，真空预压和堆载预压技术被广泛应用于改善材料的力学性能和变形特性。
原材料的预压处理是一种在制造过程中对材料进行冷压处理的方法，通过压缩、改变性能和结构使材料更加致密、坚硬和耐久。
其中最常用的是真空预压和堆载预压，两者都能通过压制来改善材料的性能特征。
真空预压可以加强材料的耐高温、耐腐蚀性能和气密性，堆载预压能够增强材料的抗剪强度、扭转强度和抗疲劳性能。
1.2 研究意义无论是真空预压还是堆载预压，都具有强烈的实用价值。
在航空、航天、桥梁、汽车制造、机械制造和建筑等领域中，这两种技术都是不可或缺的环节，具有广泛的应用前景。
与此同时，研究以上两种方法不仅可以为相关行业的生产提供技术支持，还能更深层次地理解材料内部的力学行为和变形机制。
此外，在材料加工领域中，这两种技术都常常会对材料有一定的让步或改动，因此，也需要对预压过程进行详细且全面的研究。
聚变堆设计研究进展综述
在不同的等离子体参数 和聚变堆的尺寸规模 限制条件
下 ，对聚变功率 、中子壁负载和等离子体燃烧时 问等参数
等做了初步 的研究 。对这些选定 的参数也利用 Ｐ Ｐ ＯＮ程 ＯＣ 序进行 了计算 和分 析一
子学性能 、热 水力 、热 ＿机械性能等方面的要求 。据此 ， １ 我们正 在进 行氦冷／ 酸锂陶瓷／ 活化铁素体 ｌ 氏体钠 慨 硅 低 丌 Ｊ
件 （Ｆ ） ＰＣ
蘑
（ ２）验证 Ｔ Ｍ 重要部 件 ，如子系统 、热交换 器和氦 Ｂ 冷系统 （ Ｓ）等 ； ＨＣ （ ３）评价 Ｔ Ｍ Ｓ系统 的可靠性 和实用性 ； Ｂ ＨＣ （ 模 拟和考核 在非 正常状态下 （ ＯＦ Ｌ Ｃ ４） Ｌ Ａ， Ｏ Ａ）系
５ —— 氚增 殖 区；６ —— 冷却 板；７ —
６ ８
维普资讯
ＨＣ ＢＤＥ Ｓ — ＭＯ的设计研究可对 Ｉ Ｅ Ｔ Ｒ实验包层设计和实 验运行提供可参考 的数据 ：
行 ，如 同态氚增 殖利的制备 性 能实验 ，防氚渗透材料的
ＨＴ ＨＥ的 实 验 月标 是 ： （ ）验 证 Ｔ Ｍ 的 ｉ ： １ Ｂ 殳计
工作组 （ Ｂ Ｔ ＷＧ） ，并通过技术评价 。
Ｈ Ｓ Ｂ 的 ２维包层计算模 型和 ３ Ｃ ＢＴ Ｍ 维的 Ｔ Ｍ 结构示 Ｂ
意网如冈 ４和图 ５所永 。低活性铁索体马 氏体钢 （ ＡＦ ） Ｌ Ｍｓ 选作第一 壁和主要部件 的结构材料。Ｈ Ｓ Ｂ 模块主要 Ｃ ＢＴ Ｍ 南第一壁 、增殖子模块 一 下隔板 、栅格 以及支撑板构成 。 第一壁的表面 ２ ｍｍ 的铍保护层作为面对等离子体表而部
天投入实验 ：中同 ＩＥ 态实验包层模块设计采用氦气 ＴＲ
冷却 ，增殖剂采用球床 结构 ＝Ｈ Ｓ — Ｂ 的初步设计‘ Ｃ ＢＴ Ｍ 和性
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聚变 实验堆真 空室壳体成 型模 具设计及 实验研究
黄运聪 ，冉 红 ，侯吉来 ，曹 曾，宋斌斌 ，唐 乐
（核工业西南物理研究院，成都 ６１００４１）
摘 要 ：参考 ＩＴＥＲ 真空 室制造规 范 ，在常 温下对 中国聚变工程实验堆（ＣＦＥＴＲ）真空室壳体成型进行工艺预
研 。先根据成型经验公式计算 出所研 究壳体 的成型模 具尺寸范围 ，再利用有限元软件选择 ３组公式值附近的尺寸
２ 真空室壳体模型 中国未来聚变实验堆真空室采用“Ｄ”形截面的
双层壳体结构 ，材料为 ＳＳ．３ １６ＬＮ，壳体厚度 ５０ｍｍ， 其 八分 之 一模型 如 图 １所 示 ，主要 包括 内 、外壳体 ， 夹层结构 ，窗 口及其延伸结构等 。双层壳体结构高 约 １ ｌｍ、内环半径约 ２．９ｍ、外环半径约 ９．７ｍ，“Ｄ” 形截面上的曲率半径根据极向位置 的改变而不同 ， 在 内壳体上有三种不 同的曲率半径如图 ２所示 。
由于真空室壳体 在极向和环向有两个 方向的 曲率 ，结合壳体大尺寸、变曲率的特点 ，在制造过 程 中，为了便于控制成型后的精度及降低模具加工 成本 ，将图 １的真空室八分之一模型（４５。）中环 向 １ １．２５。作为模具设计 的基准 。利用不同的模具依次 成型 后 的各段 ，最 终焊 接成 Ｄ形 再进 入 下一 工序 。
选 择 图 １ 中 １１．２５。扇 形 段 ，且 曲 率 半 径 为 Ｒ１９９２，弧长约 １２００ｍｍ 的双曲率壳体为研究对象。 对于冷成型 ，材料的回弹及型面尺寸精度控制是研 究的重点 ，通过有 限元模拟分析并优化冷成型模 具 ，使其 回弹 后 的型 面尺 寸 与理论 尺 寸偏 差在 士１．５ｍｍ 以 内 ，并 以此结 论来 指 导该壳 体 的冷 成型 实验研 究 。
ｌ９３
图 １ 中国聚变实验堆真空室八分之一模型 ￣ ３０３４．７８７
的 ＪＴ－６０系列）【４１ 。从材 料 的低导磁 率 、强度 、电
阻率 、焊接性能 、经济成本等多方面考虑 ，中国未
来聚变实验堆参考 ＩＴＥＲ的主体材料 ，选择不锈钢
３１６ＬＮ 。
３ １６ＬＮ是 一种 奥 氏体 不锈 钢 ，具有优 良的抗 腐
文献标识码 ：Ａ
１ 引 言 真空室是 中国未来核聚变实验堆装置的关键
部件之一 ，从概念设计 、工程设计 、结构分析 、加 工制造到无损检测 、安装组对 、实验运行等都要经 过反复 的模拟分析及工程验证。壳体成型是真空室 制造过程 中最关键的工艺之一 ，与其他行业板材成 型不同 ，真空室使用条件苛刻 ，其成型后的壳体将 焊接成整环 ，壳体 内表面还是内部件的安装面 ，故 对成型后壳体的型面误差 、材料性能参数等要求严 格 。
在对 ｓｓ一３１６Ｌ进行拉伸实验时 ，试样的制作 、
实验 中 的加 载 过程 及 数 据处 理 参 考 标 准 ＣＢ／Ｔ
１２２８—２０１０［７】 。
其 中 弹 性 阶 段 拉 伸 速 率 为
０．１ ５ｍｍ·ｍｉｎ一，塑性 阶段 拉伸 速率 为 １．０ｍｍ·ｍｉｎ～。 测试并计算了 ｓｓ一３ １６Ｌ材料在室温下的泊松比、弹
故在绘制常温下 ｓｓ．３ ｌ ６Ｌ 塑ｆ生阶段的应力．应变 曲 线时 ，应 变值 仅取至 ０．３３ｍｍ·ｍｍ一左 右 ，且 在 明显
影响成型过程的塑性阶段前期（变形率 ｌ ０％以内１，
适 当增加应变的取值点数 ，以提高模拟分析与成型
实验相关参数的吻合程度 。
பைடு நூலகம்
图 ２ “Ｄ”形 内壳体极向 曲率半径
模拟了该成型工艺最佳模具尺寸参数 ，分析 出最佳型面尺寸误差在士１．５ｍｍ 内，并 以此指导成型实验 。测试了成
型实验后工件减薄量 、回弹量 、变形率等参数 ，与模拟分析结果吻合度较高 ，验证 了该成型模具设 计的合理性 。
关键词 ：真空室 ；成型 ；模具设计 ；回弹
中图分类号 ：ＴＬ６２ ８
第 ３８卷 第 ２期 ２ ０ １ ８年 ６月
核 聚 变 与 等 离 子 体 物 理
Ｎｕｃｌｅａｒ Ｆｕｓｉｏｎ ａｎｄ Ｐｌａｓｍ ａ Ｐｈｙｓｉｃｓ
文章编号 ：０２５４－６０８６（２０１８）０２－０１９２—０７ ＤＯｈ １０．１６５６８０．０２５４．６０８６．２０１８０２０１１
Ｖｏ１．３８，Ｎｏ．２ Ｊｕｎｅ ２Ｏ１８
蚀性能 ，较高的强度及延伸率【６】，而跟成型相关的
主要 是材 料 的弹性 阶段 的泊 松 比和弹性 模 量 ，塑性
阶段的应力一应变参数 。在聚变堆真空室预研阶段 ，
从经济成本的角度考虑 ，先选择 ｓｓ一３ １ ６Ｌ作为实验 材料 ，其 与成型 有 关的材 料性 能与 ＳＳ一３ １ ６ＬＮ相 似 。
收 稿 日期 ：２０１７—０２—１７；修 订 日期 ：２０１７—１１－２１ 基金项 目 ：国家磁约束核聚变能发展研究 专项 （２０１５ＧＢ１０７００２） 作者简介 ：黄运聪（１９９０一），男 ，重庆 荣昌人 ，硕士 ，从事托卡马克装置工程研究 。
第 ２期
黄运聪等 ：聚变实验堆真空室壳体成 型模具 设计及实验研究
参考 ＩＴＥＲ 真空室的建造规范…，对 中国未来 聚变 实验 堆真 空 室壳体 成 型进行 预 制研 究 。由于室 温 下 的 成型 （冷成 型）对材 料 性 能及壳 体 减 薄量 影 响 都较小 ，故本文主要针对冷成型进行详细研究 ，验 证该工 艺下壳体 型面误差 、模 具尺寸设计的合理 性 ，同时积累真空室壳体成型制造经验 ，为未来中 国建聚变实验堆提供依据 。
性模量及塑性阶段的应力一应变等参数。其 中常温下
ｓｓ一３ １ ６Ｌ的材料成型性能参数列于表 １中，塑性阶
段的应力一应变参数列于表 ２中。 在处理拉伸实验原始数据时 ，参考相关文献发
现 ，ＥＡＳＴ真空 室壳体 厚度 为 ８ｍｍ，室温 下成 型后
壳 体 的最 大变 形率 约为 ５％ ；ＩＴＥＲ真空 室壳体 厚 度 ６０ｍｍ，冷成型后壳体最大变形率约为 １ ０％【９Ｊ。