DB34/T 2844.2-2017 大型低温超导磁体结构部件设计准则 第 2 部分：金属部件

ICS27.120.99

F69

DB34

安徽省地方标准

DB34/T2844.2—2017

大型低温超导磁体结构部件设计准则

第2部分：金属部件

Designcriteriaforthemaincomponentsofsuperconductingmagnets

Part2：Metalparts

2017-03-30发布2017-04-30实施

安徽省质量技术监督局发布

DB34/T2844.2—2017

前言

DB34/T2844《大型低温超导磁体结构部件设计准则》分为三个部分：

——第1部分：应力术语；

——第2部分：金属部件；

——第3部分：非金属部件。

本部分为DB34/T2844的第2部分。

本部分按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。

本部分由中国科学院等离子体物理研究所提出。

本部分由安徽省核聚变工程技术及应用标准化技术委员会归口。

本部分起草单位：中国科学院等离子体物理研究所、安徽省质量和标准化研究院。

本部分主要起草人：郑金星、陆坤、宋云涛、卫靖、丁昌东、张文秋、江峰、李明、吴维越、丁开

忠、黄雄一、陈洁鹤。

I

DB34/T2844.2—2017

大型低温超导磁体结构部件设计准则第2部分：金属部件

1范围

DB34/T2844的本部分规定了低温超导磁体关于金属结构部件的设计要求。

本部分适用于低温超导磁体系统中金属结构部件的设计。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

DB34/T2844.1大型低温超导磁体结构部件设计准则第1部分：应力术语

3术语和定义

DB34/T2844.1界定的术语和定义适用于本文件。

4导体铠甲和辐板设计

4.1导体铠甲和辐板的塑性屈服

4.1.1设计温度下的一般结构部件需要满足式（1）的规定：

2

SSym

3.......................................(1)

式中：

Sm——许用应力，单位为MPa；

Sy——屈服应力，单位为MPa。

4.1.2一次膜应力应满足式（2）的规定：

0.1SKPmmm......................................(2)

式中：

Pm——一次膜应力，单位为MPa。

4.1.3一次膜应力与弯曲应力之和应满足式（3）的规定：

3.1SKPPmmbm...................................(3)

式中：

Pb——弯曲应力，单位为MPa。

4.1.4一次局部膜应力应满足式（4）的规定：

1

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3.1SKPmmI.....................................(4)

式中：

PI——一次局部膜应力，单位为MPa。

4.1.5一次应力与二次应力之和应满足式（5）的规定：

5.1SKQPmm....................................(5)

式中：

P——一次应力，单位为MPa；

Q——二次应力，单位为MPa。

注1：一次应力与二次应力之和中不包括剩余应力和峰值应力。

注2：若峰值应力不能清楚地与二次应力区别开来，那么二次应力与峰值应力都应考虑。

4.1.6乘数Km取决于使用限制级别，在表1中给出定义。

表1对不同基底金属和焊接接头Km因子的值

使用限制级别基底金属焊缝

A1.01.0

B1.11.1

C*1.21.2

D*1.51.5

注1：*不需要对二次应力进行评价；

注2：一个焊接点定义为整个焊接区域，包括基底金属，热影响区(HAZ)和焊缝金属；

注3：未经消应力的焊缝有残余应力，在静态评估中不予考虑。

4.1.7任何情况下一次膜应力的最大值都不允许超过屈服应力。

4.2导体铠甲和辐板的断裂评估

4.2.1工作应力强度因子KI由假设初始缺陷、外加负载和几何条件得到。

4.2.2KI需要在设计温度下与测量断裂韧性KIC进行比较。需要非破坏性测试程序证明其不大于“许

用初始缺陷”的概率大于95％：

a)在A级和B级使用限制下，应力强度因子KI＜KIC/1.5，缺陷与外加负载的结合可以接受；

b)在C级使用限制下，应力强度因子KI＜KIC/1.2，缺陷与外加负载的结合可以接受；

c)在D级使用限制下，应力强度因子KI＜KIC/1.1，缺陷与外加负载的结合可以接受。

4.2.3若运行过程中裂纹生长，在断裂评估中应使用完全生长的缺陷。

4.2.4在指定应力载荷时应考虑最安全的组合。

4.3导体铠甲和辐板疲劳应力

4.3.1假定初始缺陷

4.3.1.1用于疲劳分析的假定初始缺陷是一个嵌入式的椭圆或半椭圆平面裂纹。

4.3.1.2非破坏性测试的真实灵敏度应在真实部件上得到验证。

4.3.1.3假定缺陷应与检查程序的灵敏度一致,并根据生产条件确认和调整。

注：在经过工作应力等级检查之后，可能会降低对非破坏性测试的要求。

2

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4.3.1.4部件检查中，非破坏性测试检查程序