Dynamic analysis of ITER tokamak using simplified model for support structure

支持構造用簡易解析モデルを用いたITERトカマクの動解析

武田 信和; 柴沼 清

Takeda, Nobukazu; Shibanuma, Kiyoshi

本研究では、ITERの主要機器である真空容器とトロイダル磁場コイルに関する地震時における動解析を行うために、板バネ等の複雑な構造で構成された重力支持脚の簡易化した数値解析モデルを提案している。具体的には、板バネとボルトによって構成された重力支持脚を2本のバネ要素のみによってモデル化した。このバネモデルは、実際の構造を忠実に模擬したシェルモデルとよく一致した。提案したバネモデルを用いて、ITERの候補地である六ヶ所村における設計地震動に対する、真空容器とトロイダル磁場コイルの動解析を実施した。その結果、真空容器とトロイダル磁場コイルとの間の相対変位は8.6mmであり、設計要求である100mmを大きく下回り、地震時におけるITERトカマクの主要機器の健全性が確認された。

The simplified analytical model of the support structure composed of complicated structures such as multiple flexible plates was proposed for the dynamic analysis of the ITER major components of VV and TF coil. The support structure composed of flexible plates and connection bolts was modeled as a spring model composed of only two spring elements including the effect of connection bolts. The stiffness of both spring models for VV and TF coil agree well with that of shell models simulating actual structures such as flexible plates and connection bolts. Using the proposed model, the dynamic analysis of the VV and TF coil for the ITER were performed to estimate the integrity under the design earthquake at Rokkasho, a candidate of ITER site. As a result, it is found that the maximum relative displacement of 8.6 mm between VV and TF coil is much less than 100 mm, so that the integrity of the major components are ensured for the expected earthquake event.