我校周又和教授一行赴白银与ITER总部超导绞缆技术代表Denis博士等人进行学术交流

   
  7月2日上午,应国际热核聚变反应实验堆(ITER)总部超导磁体技术负责人Around教授之约、经科技部ITER中心安排,我校西部灾害与环境力学教育部重点实验室主任、土木工程与力学学院院长周又和教授带队一行8人赴白银长通电缆厂就我校关于CICC超导绞缆导体的力学特性研究进行了学术交流活动。受Around教授的委托,ITER总部CICC超导绞缆导体技术代表Denis博士参加了交流会,我国参与执行ITER超导CICC磁体项目的管理机构和制备单位相关人员即科技部中国国际核聚变能源计划执行中心的刘生博士、中科院等离子物理研究所的秦经刚博士、白银长通电缆厂的魏周荣总经理(兼技术总监)、李英姿工程师、薛天军工程师等参加了交流会。
  本次学术交流主要源自于近期我校在CICC绞缆力学特性研究方面的新方法即将风沙力学研究中的离散单元法用于研究超导绞缆的力学特性,是在郑晓静院士的带领下由其刚毕业的博士罗威和周又和的博士生朱继跃共同完成的。CICC超导磁体是ITER中的核心部件,其在强磁场作用下的力学性能与超导性能的耦合直接影响到整体装置的有效使用,而其力学性能研究也是这里遇到的棘手课题。我校的这一新方法及结果所形成的论文投送到超导国际学术期刊《Superconductor Science and Technology》后,论文送到Around教授评审。他在看了本论文后,主动与科技部ITER中心联系,希望在Denis博士来白银长通电缆厂检查工作期间听取我校在这方面的研究情况。学院副院长王省哲教授用PPT详细汇报了我校在超导力学方面的工作进展,包括CICC离散单元法、超导磁体结构力学、超导磁悬浮动力特性的实验与分析、超导断裂和力学变形对超导特性的影响等。随后,中科院等离子物理研究所的秦经刚博士介绍了Around研究小组在CICC导体方面的研究进展及存在的问题,Denis博士介绍了这方面的需求及询问我校这一新方法推广到三维情形以解决其关注问题的可能性。尤其其力学特性对于CICC导体的超导特性的影响极为明显,如何有效解决需要力学与超导物理相结合的理论建模及定量分析之支撑。周又和教授等回答了Denis等人提出的问题,对其所提出问题给出了今后的研究设想。大家对于这次学术交流表示满意,希望进一步促进这一研究领域的发展。科技部ITER中心的刘生博士、中科院等离子物理研究所的秦经刚博士和长通电缆场的魏周荣总经理均对我校在这方面的工作成绩能得到国际同行的认同表示高兴,并表达了今后加强国内这方面的合作研究以推动我国在超导CICC导体具有自主设计能力的愿望。
   学术交流会结束后,在长通电缆厂魏周荣总经理的安排与陪同下,周又和教授一行还参观了长通电缆厂的CICC导体绞缆车间,使我校参会人员对于CICC线缆多级绕制的制备工艺与相关设备等有了更为深刻的感性认识。随后,又参观了位于白银市郊的超导变电站,该变电站为世界上第一座全高温超导变电站,是超导材料和相关技术在电工领域的直接应用。我校参会的教师与研究生对于我国在超导新材料的应用方面所取得的进展深感惊叹,也为力学研究在这一新能源领域具有巨大需求而深感庆幸。
 
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  ITER热核聚变实验堆计划是是当今世界科技界为解决人类未来能源问题而开展的重大国际合作计划,总投资经费达100亿欧元,是迄今我国参加的规模最大的大科学工程国际合作计划。ITER计划的成员方包括中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国,我国出资近10%。为建设ITER,各参与方协商组建了一个独立的国际学术机构,总部建在法国的卡达拉奇。
  在新能源ITER装置中,热核聚变等离子体流动约束是通过大型的Tokamak(即托克马克)超导磁体所产生的强磁场来实现的。截止目前,在ITER、EAST(中国)、JET60(日本)等大型磁体结构中,需要采用具有良好机械加工性能、高载流能力和高强度的管状超导电缆(一般称CICC导体)。CICC导体本身结构复杂,一种复杂的非均质多相(Heterogeneous)功能复合材料,通过多根低温超导股线多级复合而成,在第一级子缆中加进一定量的纯铜线,并经过多级绞缆和挤压成形,最后封装在不锈钢导管中的一种超导电缆形式。有关CICC导体力学性能的分析直接涉及到Tokamak结构的安全性和功能性,具有及其重大的研究意义。