| 研究課題/領域番号 |
16K06943
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
核融合学
|
|---|
| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
|---|
研究代表者 |
田村 仁 核融合科学研究所, ヘリカル研究部, 准教授 (20236756)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
|
|---|
| キーワード | マルチスケール / 超伝導マグネット / 有限要素法 / ヘリカル型核融合炉 / 健全性評価 / 応力ひずみ / 超伝導 / マグネット / 構造設計 / 核融合炉 / 構造解析 / すべり / 接触 / 応力 / プラズマ・核融合 / 解析・評価 / 設計工学 |
|---|
| 研究成果の概要 |
核融合炉用超伝導マグネットには、強大な電磁力が作用し、超伝導コイルは厚肉の構造物によって支持され、許容応力、変形以下となるように設計される。しかしながら、構造の巨視的な応力が許容以下であっても超伝導導体や絶縁物に局所的な大きな負荷が作用している可能性がある。そこで、すべりと接触を考慮したマルチスケール解析を核融合炉用超伝導マグネットへ適用し、均質化解析・全体解析・局所化解析という一連のマルチスケール解析により核融合炉構造の最適化に関する有効性を明らかにした。また、本研究でまとめ解析手順により、構造パラメータの異なる核融合炉超伝導マグネットシステムの健全性評価が体系的に行えることを示した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで核融合炉の構造健全性評価は、構造材料や超伝導素線等個々の要素研究と構造全体の設計研究がそれぞれ独自の評価方法で行われ、それぞれの最も厳しい条件等を互いにやりとりして進められてきた。本研究で提案するマルチスケール解析を拡張した手法は、核融合炉構造物の機械的挙動を超伝導素線レベルの挙動から全体構造の健全性までを一貫して行うものであり、現在及び今後進められる核融合炉用超伝導マグネットシステムを最適化していく上で、スピードアップと装置の信頼性を高めるという観点から非常に有用である。
|
