LHD型核融合炉FFHR用超伝導マグネットの応力分布解析

Stress analysis for superconducting magnet in LHD-type reactor FFHR


田村 仁 , 高畑 一也 , 三戸 利行 , 今川 信作 , 相良 明男 (NIFS)
tamura*nifs.ac.jp
Abstract:  FFHRはLHD-typeの核融合炉で、現在概念設計が進められている。FFHRのヘリカルコイルコイル構造の候補として、アルミニウム合金ジャケットのNb3Sn超伝導体と冷却パネルを用いた間接冷却方式が提案されている。ヘリカルコイルは複雑な三次元構造のため、コイル断面内での応力状態を知ることは容易ではない。そこで、ヘリカルコイルを1ピッチでの平均半径をもつ円形のコイルにモデル化し、軸対称ソリッド要素を用いたFEMで変形挙動と応力・ひずみ分布を解析した。周方向に対して変化するの磁場分布をいくつか周期的な分布の重ね合わせとして扱うことにより、フープ力による変形挙動のみならず、転倒力に相当する断面横方向の変形挙動も評価することができた。結果として間接冷却方式でのコイル内の健全性が示された