Strength Estimation of the Iter Divertor Dome

Abstract

Выполнены расчёты напряжённо-деформированного состояния конструкции центральной сборки дивертора и проведены оцен-ки прочности и ресурса её элементов в соответствии с Нормами ИТЭР. Для расчёта наиболее нагруженных зон были использо-ваны локальные конечно-элементные модели. Исходными данными для локального анализа являлись результаты динамическо-го расчёта всего дивертора при действии нагрузок, вызванных срывами тока плазмы, и результаты расчётов полей температур в элементах конструкции. В результате было выявлено, что прочность и ресурс опор и силовых несущих конструкций дивертора в первую очередь зависят от механических нагрузок, вызванных электромагнитными силами при срывах тока плазмы. Проч-ность и ресурс теплозащитных элементов дивертора в основном определяются тепловыми нагрузками, действующими на об-ращённые к плазме поверхности. По результатам работы были даны рекомендации по изменению конструкции для наиболее напряжённых её элементов. Окончательное заключение о прочности центральной сборки дивертора будет дано после внесения запланированных изменений в конструкцию и уточнения исходных данных для расчёта температурных полей.Ключевые слова: реактор-токамак ИТЭР, центральная сборка дивертора, конечно-элементный расчёт, оценка прочности и ресурса. STRENGTH ESTIMATION OF THE ITER DIVERTOR DOME.A.B. ALEKSEEV, A.N. LABUSOV, A.N. MAKHANKOV, M.V. KHOKHLOV. Stress analysis and strength estimation of the ITER divertor dome under operating electromagnetic and thermal loads have been performed. Two types of finite element models -global of the whole divertor dome and local models of the most critical dome parts -were involved into structural analysis. Dynamic stress analysis of the divertor dome under electromagnetic loads at plasma disruptions has been used for strength assessment of the main structural elements (supports, tubes, etc). Local models have been used for strength estimation of the plasma facing units under electromagnetic and thermal loads. Performed analysis has shown that strength of the dome main structural elements is determinated by electromagnetic loads at plasma disruptions. Damage fracture of the dome plasma facing units corresponds to the thermal loads mainly. Recommendations on the base of the dome structural analysis results have been employed in the design. The conclusion about strength of the ITER divertor dome will be done after all design modifications and more exact definition of operating thermal loads.