DB34∕T 2844.3-2017 大型低温超导磁体结构部件设计准则 第3部分:非金属部件.pdf
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1、TCS 27.120.99 F 69 DB34 r-1-.文徽省而bfTL,方标准DB 34/T 2844.3一一2017大型低温超导磁体结构部件设计准则第3部分:非金属部件Design criteria for the main components of low-temperature superconducting magnets Part 3:N onmetal parts 2017-03-30发布2017-04-30实施安徽省质量技术监督局发布目IJ1=1 DB34/T 2844(大型低温超导磁体结构音IH牛设计准则分为三个部分:第1部分:应力术语:一一第2部分:金属音Is件:第3部
2、分:非金属音Is件。本部分为DB34/T2844的第3音Is分。本部分按照GB/Tl.1-2009给出的规则起草。本部分由中回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U。D834/T 2844.3-2017 本部分起草单位:中回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:宋云涛、郑金星、陆坤、卫靖、戴继勇、张文秋、江峰、李明、吴生什越、刘旭锋、黄雄一、程宁。I D834/T 2844.3-2017 大型低温超导磁体结构部件设计准则第3部分:非金属部件1 范围DB34/T 2844的本部分规定了低温超导磁体非金属结构古I件的设计
3、规范。本部分适用于低温超导磁体系统由如下应力引起的失效形式的判定:a)过度弹性变形,包括弹性失稳:b)过度塑性变形:c)脆性断裂:d)塑性夫稳一增量夫稳:e)高应变低周披芳:f)结构破坏或磨损导致的电气故障。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H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。GB/T 13811-2003 电工术语超导电性DB34/T 2844.1 大型低温超导磁体主要结构部件设计准则第1部分:应力术语3 术语和定义GB/T 13811-2003和DB34/T2844.1界定的以及下列术
4、语和定义适用于本文件。3.1 低电压电绝缘系统low-voltage insulation system 电压低于100V的金属磁体问起涡电流屏障作用的绝缘部件。3.2 复合材料结构部件structural component of composite 由一雏或二维玻璃纤维增强结构组成的,通过环氧树脂结合的部件。4 超导磁体主要非金属结构部件工程用超导磁体巾,主要非金属结构音IH牛包括绝缘材料,、隔热材料以及线固的外层保护材料。5 非金属结构部件设计准则D834/T 2844.3-2017 5.1 非金属部件5.1.1 非金属部件的材料非金属音1st牛包括如下材料构成的部件:一一复合的结构件、
5、热电绝缘系统、填充物、垫片和低摩擦滑动聚合物:高压电绝缘系统所用材料包括超导磁体巾的1111.间、层间和对地的绝缘材料:一一应用在薄层的材料,。5.1.2 非金属部件的绝缘5.1.2.1 绝缘系统的电压变化的范围是100V30 000 V。5.1.2.2 对于低压绝缘材料,只要保持传导面的实体分阳,如果绝缘材料出现局部夫效是可以被接受的。5.1.2.3 许多绝缘材料有二个二维的加强筋(在面内力向),假设最终由于垂直于加强筋的高压绝缘材料的机械故障导致电击穿,平行于加强筋的局部失效是可以接受的。5.1.3 非金属部件受到的应力5.1.3.1 在复合材料和绝缘系统巾,I伍界应力是正应力和剪tJJ应
6、力所决定的。5.1.3.2 本部分所提应力指的是总应力。5.2 高压绝缘系统的设计5.2.1 应力测试准则5.2.1.1 绝缘材料无金属材料类似的伸缩性能,山几何不连续性引起的局部应力峰值可以被局部裂纹(尤其是金属表面的分离)所消除。5.2.1.2 在证明平行于绝缘层的某处裂纹豆豆表面分离可以消除应力的前提下,该处的二次应力、峰值拉伸和剪切应力可以超过5.2.3和5.2.4定义的拉伸和剪切应力准则。5.2.1.3 实践中应通过分析或实验来证明故障的边取方向不会导致在不同电位层之间延伸的裂纹。5.2.1.4 最终的校验应通过对某个典型的绝缘部分进行机械/电气测试而获得。5.2.2 垂直于加固平面
7、的许用抗压应力5.2.2.1 连续绝缘材料板材厚度方向上的许用抗也应力应等于最小极限古L1二l二强度的1/2,见式(1):Sc=(1/2)cs.(1)式中:见一一最小静态抗压强度,为干均抗压强度减去10次测量巾最小值的数据组的两个标准差(95.4%百分位)。5.2.2.2 在波劳测试数据可用处,抗压披劳应力允许值Sc应等于更小的值:在寿命周期数时测得的极限抗压波劳强度(:f的1/2或在10倍寿命周期时的极限抗压披劳强度,见式(2):S呐圳=(112)4(2)缺少波劳数据时,许用抗压波劳强度等于静态抗压强度cs的1/305.2.3 垂直于加固平面的许用拉伸应变2 D834/T 2844.3-20
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