对结构和壁厚进行优化后，再利用ANSYS 软件进行静力分析，得到的结果见表4。

表4  不同壁厚S弯盒的分析结果

    从上述结果可以看出，通过增加横向筋板，S弯盒承受的等效应力和位移明显减小，远小于材料的许用值。在增加横向筋板的基础上，同时对结构壁厚进行优化，选用Case4尺寸的S弯盒，它在承受0.1MPa的内外压差时完全能够满足材料的要求，因厚度是初始设计值的二分之一，基本达到了节材降低成本的目的。

    优化后，结构的固有频率会发生一定变化，采用ANSYS分析软件对其进行模态分析和地震分析，结果表明：结构的固有频率虽然发生改变（60～95Hz），但地震载荷对结构的影响很小，可以忽略。

    3.2 S弯盒表面局部加焊L型加强板

    S弯盒是由规则的长方形板焊接而成。从Case1~Case4的分析结果可以看到应力集中点或最大应力都发生在板与板的连接部位。为提高强度，按照S弯盒的设计形式，可以在局部易出现最大应力的连接部位加焊L型板，增加局部厚度，从而达到提高强度，降低应力的目的。

    3.3 简化超导busbar的结构——减少S形弯曲结构

    从对超导busbar的热应力、电磁分析、热＋电磁分析的结果可知，最大应力均小于极限应力（计算得到），且余量很大，因此现有结构形式的设计完全满足设计要求。从简单的角度，应考虑简化结构，主要是较少S形弯曲的设计，例如可以采用1.5个S形代替2个S形。

    4 结论

    通过上述分析及优化，可得出如下结论：

    (1) 现有的磁体过渡馈线系统的结构设计完全满足设计要求。

    (2) 通过对现有结构进行优化，如增设横向筋板、L型加强板，简化超导busbar的弯曲结构等，可以达到节约材料、降低成本的目的。

    (3) 超导busbar分析时采用的材料特性是在复合材料经典理论与损伤理论的基础上计算得到的，这些参数需要通过试验得到进一步的确认。

参考文献

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[6] 杨光松编著. 损伤力学与复合材料损伤[M]. 北京：国防工业出版社, 1995

    注：本稿件来自安世亚太10周年优秀论文。

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