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Dissertação

Design Optimization of the ITER In-Vessel Plasma-Position Reflectometry System Antenna EVALUATED

Detalhes: Este trabalho apresenta um estudo de análise estrutural termoelástica e desenvolvimento de um design óptimo para a antena pertencente ao ITER PPR, utilizando análises termo-estruturais de FE implementadas no programa comercial ANSYS. Assim, é desenvolvida uma metodologia bi-direccional de CAD-FE, são realizados alguns estudos paramétricos e é utilizada a metodologia de optimização topológica SIMP, tal como os algoritmos ASO e AMO. Os parâmetros considerados são as dimensões da cobertura de material adicional para minimizar as temperaturas e deslocamentos máximos da antena. Inicialmente, um estudo paramétrico sobre a temperatura e deslocamentos máximos obtidos na antena é realizado para determinar o intervalo de optimização de interesse. Seguidamente, os métodos de optimização ASO e AMO são utilizados nestes intervalos para encontrar distribuições de material optimizadas na antena. Os modelos obtidos apresentam máximos mais baixos da temperatura máxima registada ao longo da antena (10 %), temperaturas médias mais baixas (10 %) e deslocamentos máximos mais baixos ao longo da antena (18 %). Neste estudo, os resultados obtidos com optimização topológica tendem a remover a maioria do material nas áreas de concepção, que é um efeito conhecido. A cobertura adicional em praticamente todo o comprimento da antena é capaz de reduzir a temperatura e deslocamentos máximos, sendo uma contribuição para o seu design. Um dos importantes aspectos a ter em consideração é a definição de uma forma de confirmar, sem testes experimentais, a súbita mudança observada na resposta estrutural da antena quando sujeita a radiação de calor e ao seu próprio peso nas condições analisadas.
Keywords: ITER, antena de PPR, Optimização, Minimização de Temperatura, Minimização de Deformação

Discussão: novembro 11, 2016, 11:0