优化后的NBI综合测试台真空筒体结构分析

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)合肥工业大学机汽学院 作者:孟冠军

1、NBI综合测试台真空筒体的优化结果模拟

  根据确定后的优化方案, 对真空筒体进行有限元建模及求解, 图6 和图7 是优化后的真空筒体的应力云图和位移云图, 优化后的真空筒体的最大应力值为142.2 MPa, 最大位移值为15.39 mm, 优化后真空筒体的最大应力所处位置在第一段筒体的筒体上, 最大位移所处位置在漂移管道连接端盖上。

优化后的真空筒体应力云图

  图6 优化后的真空筒体应力云图

优化后的真空筒体应力云图

  图7 优化后的真空筒体位移云图

2、优化后的NBI综合测试台真空筒体的性能分析

  表5 中所示为优化前后筒体各段应力和位移对比, 可以看出, 除了两处的最大应力值略大于约束条件外, 其它各处的最大应力值均小于约束条件, 各段筒体的最大应力仍在对应材料的屈服极限内。从真空筒体的最大安全性能来考虑, 此时的真空筒体各主要部件均达到了性能要求。数据同时也说明, 优化前的材料有很大部分存在浪费的情况。

  表6 给出的是真空筒体优化前后的体积、重量对比, 两者相比较, 优化后比优化前筒体的堆积体积减小了28.72% , 重量减轻了26.87%, 达到了节省材料, 节约经济成本的目的。因此, 此时的结构最优方案确实是最优的, 满足了体积最小, 重量最轻的要求。

  表5 真空筒体优化前后各主要部件最大应力、位移值对比

真空筒体优化前后各主要部件最大应力、位移值对比

  表6 优化前后筒体重量和体积对比

优化前后筒体重量和体积对比

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