多物理场中不同结构特征FCI的力学行为分析

摘要 流道插件（FCI）是ITER中包层模块的重要部件，起到电绝缘和热绝缘的作用，FCI的力学行为是对复杂的磁-热-流-固多物理场共同作用的响应.将有限体积法和有限元方法相结合，对包层流道中的流场、温度场以及FCI的应力应变场进行求解，分析了磁场效应对结构的影响，以及不同FCI壁厚和间隙流宽度等结构特征对包层的影响.计算结果表明，强磁场虽然会产生较强的MHD效应，但可以降低第一壁温度和FCI结构热应力；较厚的FCI可以降低第一壁上的最高温度，但也会增加FCI上的温度梯度和热应力；而较宽的间隙有利于降低第一壁上的最高温度，但会增加FCI的最大Mises应力