近日,中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所設(shè)計(jì)并建造的緊湊型核聚變實(shí)驗(yàn)裝置(BEST)真空部件——杜瓦底座成功落位安裝。這一部件的承載裝置具備近六千七百噸的支撐與絕熱功能,其建造精度直接關(guān)系到整個(gè)工程的穩(wěn)定性與安全性。該重大科技進(jìn)展獲得央視新聞?lì)l道專題報(bào)道,充分彰顯了其廣泛影響力。

我校機(jī)械工程學(xué)院王旭團(tuán)隊(duì)聯(lián)合設(shè)計(jì)單位中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所、總承包單位航天晨光股份有限公司,面對(duì)國(guó)內(nèi)核聚變整體部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尚無(wú)適用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的挑戰(zhàn),以?shī)W氏體不銹鋼焊接結(jié)構(gòu)的實(shí)際工況為切入點(diǎn),反向模擬缺陷成因,構(gòu)建多因素耦合模型,實(shí)現(xiàn)超聲信號(hào)與缺陷尺寸的精準(zhǔn)對(duì)應(yīng)。團(tuán)隊(duì)利用三維建模軟件,創(chuàng)建含裂紋、未熔合、未焊透、氣孔和夾渣五大特征的人工缺陷數(shù)字孿生體,所有試塊均按設(shè)計(jì)幾何特征精密制造,并通過(guò)超聲波檢測(cè)與相控陣技術(shù)反復(fù)校準(zhǔn)驗(yàn)證。歷時(shí)一年,成功研制出核聚變系列定量缺陷“人工缺陷”模擬試塊,其聲學(xué)特性與真實(shí)焊接缺陷完全一致。
此次研發(fā)覆蓋對(duì)接式、鉸接式、騎座式和安放式四大類焊縫結(jié)構(gòu),累計(jì)制作缺陷試塊52塊,包含缺陷122處,產(chǎn)品厚度涵蓋8-160mm。其中,160mm超厚試塊的研制屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng),為特殊結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量評(píng)估提供了法定“標(biāo)準(zhǔn)器”和“體檢器”,規(guī)范了檢測(cè)流程,保障了杜瓦底座的高質(zhì)量交付,為見(jiàn)證“燃燒等離子體”誕生、點(diǎn)亮聚變能“第一盞燈”保駕護(hù)航。(撰稿人:王旭 校對(duì)人:高鵬 審稿人:梁平)