[2G01-06] 熱システム

[2G01] CZMを適用した有限要素解析によるダイバータ冷却管接合部のはく離挙動予測

*戸端 佑太¹、野澤 貴史¹、濱口 大¹ (1. 量子科学技術研究開発機構)

キーワード：CZM、FEM、ダイバータ、冷却管接合部、はく離

核融合炉プラズマ対向機器では高熱負荷を受けるため、冷却管の接合が必要となる。しかし表面材と冷却管の熱膨張係数差に伴う熱応力によって、条件によってはその境界においてはく離が生じる。はく離の進行により、冷却性能が下がり、表面材にかかる熱負荷が増大し破壊に至る危険性がある。従って表面材と冷却管間でのはく離のメカニズムを明らかにすることが望まれる。そこで本研究では、核融合炉プラズマ対向機器のうち、Pintsukら(Fusion Eng. Des. 2013;88:1858–1861)の熱負荷実験に用いられたダイバータ構造形状に注目して、材料の塑性とを適用した熱構造連成有限要素解析により、熱負荷に伴うはく離挙動を調べた。CZMは、き裂を境界メッシュとして定義し、そのメッシュがとある応力や変位達した際に切り離される仕組みを反映した解析方法である。本発表では、はく離形状や応力分布の変化、はく離進行中の破壊モードについて調べた結果を報告する。