Электромагнит установки ТОКАМАК
Соленоидальный электромагнит установки термоядерного синтеза ТОКАМАК
Тип задачи:
Осесимметричная связанная задача магнитостатики и механики.
Геометрия:
Соленоид состоит из 80 сверхпроводящих витков с каналами для жидкого гелия, закрепленных в пластиковой матрице.
Дано:
Данные для магнитной задачи:
Плотность тока в витках катушки j = 3·108 А/м²;
Магнитная проницаемость пластика, проводникового материала и жидкого гелия внутри проводников μ = 1.
Данные для задачи расчета упругого состояния:
Медные проводники:
Модуль Юнга E = 7.74·1010 Н/м²;
Коэффициент Пуассона ν = 0.335;
Предельное допустимое напряжение: 2.2·108 Н/м².
Пластиковая матрица:
Модуль Юнга E = 2·1011 Н/м²;
Коэффициент Пуассона ν = 0.35;
Предельное допустимое напряжение: 109 Н/м².
Задание:
Определить распределение магнитной индукции и механические усилия, вызванные магнитными силами в соленоиде.
Решение:
Ввиду симметрии в модели представлена половина электромагнита.
Результаты:
Распределение функции потока в соленоиде ТОКАМАК
Распределение механических напряжений в соленоиде ТОКАМАК
Скачать файлы задачи https://elcut.ru/advanced/coupl4_r.htm.
См. задачи Coupl4MS.pbm и Сoupl4SA.pbm для расчета магнитного поля и сил, и напряжений и деформаций соответственно.