Conception mécanique Partie 2 : La technologie Bladders & Keys

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Transcription de la présentation:

Conception mécanique Partie 2 : La technologie Bladders & Keys Aimants supraconducteurs d'accélérateurs Conception mécanique Partie 2 : La technologie Bladders & Keys Nicolas PERAY TE-MDT-MSC

Bladders and Keys Fresca2 SQXF Résumé Introduction Les composants principaux L’assemblage et précontrainte (Bladders and keys) L’assemblage et précontrainte (système de compression longitudinale) SQXF Résumé

Fresca2 Dipôle pour une station test d’ échantillons de câble supraconducteur Bobines en Nb3Sn Champ magnétique : 13T (peut monter a 15T) Ouverture : 100mm Ø1000x1600 mm3 8 Tonnes

Fresca2 Composants Système de compression longitudinal (Acier inoxydable + Alliages d’aluminium) Culasses magnétiques (fer doux) Frette (Alliages d’aluminium) Bobines

Fresca2 Assemblage

Fresca2 Assemblage Forces électromagnétiques 7580 kN / quadrant Bobines Simulation magnétique dans un quart de la section de la bobine

Fresca2 Assemblage Effort développé par un Bladder a 700 bars : 784kN Clés Removable insertion shim 2 steel sheets (0.3 mm-thick) Laser-weld all along Water injection Emplacements pour les vessies

Fresca2 Précontrainte de l’aimant MPa Coil Pack assembly Loading operation Final loading configuration @ 300K Final loading configuration @ 4.3K Quench Back to normal configuration @ 4.3K Cool-down Powering Clés Vessies Contribution de J.C Perez

Fresca2 Compression longitudinale Le système de compression longitudinale a pour but de minimiser les déplacement du câble conducteur dans l’axe longitudinale de l’aimant. Efforts axiaux dans les tirants @4.2K et a 13T: 2800 kN Précontrainte a 300K 150 MPa Précontrainte dans les tirants a 4.2K 260 MPa Contribution de J. Munoz Garcia

Fresca2 Compression longitudinale

SQXF Quadrupôle de collimation Diamètre du tube faisceaux : 150mm Bobines en Nb3Sn 12T a 1.9K et a 17.5 kA Prototype : 1.5m de long Aimant final : 7m de long Technologie de précontrainte de l’aimant : Bladders & Key Image extraite de Google Streetview

SQXF Composants Frette en Acier Inoxydable soudées Frette en aluminium Culasses magnétiques Bobines Système de compression longitudinale (Acier inoxydable et alliage d’aluminium)

SQXF Force électromagnétique : 5300 kN/m par paire d’octant Clés Emplacement pour les vessies

SQXF Précontrainte longitudinale Effort longitudinal développé par les bobines : 11200 kN Système de mise en tension des tirants

Bladders & Keys Résumé Fonctions des bladders (vessies) : insertions des clés Fonctions des clés : donner une précontraintes à l’aimant à chaud (300K) Fonction de la frette en alliage d’aluminium : donner la précontrainte nécessaire, à froid (4.2K-1.9K) pour lutter contre le déplacement du câble lors de la monter en puissance.

FIN Merci pour votre attention TE-MSC-MDT