J-TEXT动态扰动场线圈的应力分析：电磁安全与设计关键

本文主要探讨了J-TEXT托卡马克装置上的动态扰动场线圈在进行科学研究中的受力分析。J-TEXT托卡马克是一种先进的磁约束核聚变实验设备，通过安装的四组鞍形线圈来产生旋转磁场扰动，目的是研究外部磁场如何影响等离子体的行为。这些线圈通以高达10千安的电流，工作频率为10千赫兹，以模拟和控制等离子体的动态过程。 考虑到线圈处于强磁场环境中，面临的电磁力非常巨大，因此，确保线圈的结构稳定性和安全性至关重要。研究团队利用ANSYS这一强大的三维有限元分析软件，对线圈在受力最大时的应力进行了细致的计算。通过这种分析，他们得以确定线圈固定件所需的最小安全间距，以防止过载或变形，保证整个系统的可靠性。 作者郝长端、张明等人作为研究团队的成员，他们的专业背景涵盖了电磁场仿真分析和磁约束核聚变科学，以及脉冲功率技术的应用，这为本文的理论建模和实际应用提供了坚实的学术基础。论文的撰写得到了高等学校博士学科点专项科研基金的支持，显示出该研究的学术价值和重要性。 关键词包括J-TEXT托卡马克、动态扰动场线圈和有限元分析，这些词汇揭示了研究的核心内容和方法。文章的中图分类号表明了其在磁约束聚变领域的具体定位，即TM15类别，强调了研究的专门性和技术性。 这篇首发论文深入探讨了J-TEXT托卡马克装置中动态扰动场线圈的设计、受力评估以及相关技术挑战，对于理解和优化磁约束聚变实验条件以及保障设备运行安全具有重要意义。通过这篇研究，我们可以看到科研人员如何运用现代数值模拟工具来解决实际物理问题，为未来高能物理实验提供技术支持。