偏滤器部件W/Cu功能梯度材料的热应力缓和 |
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引用本文: | 凌云汉,白新德,葛昌纯. 偏滤器部件W/Cu功能梯度材料的热应力缓和[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2003, 43(6): 750-753 |
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作者姓名: | 凌云汉 白新德 葛昌纯 |
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作者单位: | 清华大学,材料科学与工程系,北京,100084;北京科技大学,特种陶瓷粉末冶金研究开发中心,北京,100083 |
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基金项目: | 国家八六三高技术资助项目(715-011-0230) |
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摘 要: | W/Cu功能梯度材料是一种有希望用作聚变反应堆面向等离子体部件的侯选材料。为避免材料在使用过程中的热应力破坏,根据偏滤器部件服役的热流工况,在结合导热能力分析的情况下运用有限元软件对W/Cu梯度材料进行了优化设计。结果表明,成分分布指数的增大以及金属W厚度的增加均使表面工作温度提高;当成分分布指数为1.0~1.2时W/Cu梯度材料有最佳的热应力缓和效果。在30MW/m2的表面热流负荷下,与非梯度材料相比,经过优化设计的W/Cu功能梯度材料的等效热应力降低了62.3%,表面工作温度下降了50℃;而与单纯金属W相比,W/Cu梯度材料的表面工作温度较之降低445℃。
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关 键 词: | 聚变堆材料 功能梯度材料 钨 面向等离子体材料 有限元分析 热应力缓和 |
文章编号: | 1000-0054(2003)06-0750-04 |
修稿时间: | 2002-04-19 |
Thermal stress reduction in a W/Cu functionally graded material used as a divertor component |
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Abstract: | |
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Keywords: | thermonuclear reactor material functionally graded material tungsten plasma facing material finite element analysis thermal stress reduction |
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