建立了旋轉靶的三維模型并對其進行了網格劃分，利用ANSYS Workbench Fluent 對旋轉靶的溫度分布進行了計算，得到了靶面溫度分布云圖。最后將FLUENT 計算出的溫度分布數據提取出來，并將之作為溫度載荷引入至ANSYS Mechanical，利用間接熱分析法對旋轉靶進行了熱應力分析，得到了不同管壓下的旋轉靶等效應力及總位移分布云圖。

　　氘氚中子發生器利用低能加速器加速氘離子轟擊氚靶產生的中子源，可在聚變核能、中子反應堆裂變核能、軍工國防、石油測井、地雷探測、透視檢查等領域得到廣泛應用。旋轉靶是氘氚中子發生器的關鍵部件。氘氚中子發生器運行時，氘離子流轟擊靶片，使氚靶溫度迅速提升，且旋轉靶由于高速旋轉和外力作用，必然會發生一定的變形，由于靶片含氚量較高，因此必須對旋轉靶進行強度校核和熱應力計算，以保證旋轉靶所受最大應力小于其強度極限，即靶片在工作時不會發生破裂，導致失效。

　　1、模型建立

　　首先利用Pro/E建立靶片和外殼模型，建模時刪除對計算結果無影響或極小影響的零部件或特征，如螺栓，墊圈，小孔，倒角以及圓角等。旋轉靶中的材料主要為液態冷卻水、彌散強化無氧銅和304不銹鋼，其中流體部分為水，固體部分為銅和鋼。然后把模型導入ANSYS Workbench Environment 中的DesignModeler 模塊中得到旋轉靶三維幾何模型，如圖1(a) 所示。

　　運用ANSYS Workbench Mesh 對3D 對稱旋轉靶分析模型進行網格劃分，采用自動劃分法進行網格單元劃分，單元大小設置為0.003 m，劃分網格單元后的模型如圖1(b) 圖所示。模型網格劃分共劃分成842316 個單元，1426300 個結點并將結果導入Fluent 中進行網格檢查并確保無誤。

圖1 旋轉靶三維幾何模型和網格劃分圖

　　5、總結

　　本文對氘氚中子發生器高速旋轉靶靶片進行了溫度分布計算和熱應力計算，結果表明靶片最高溫度可達160℃，小于200℃，能夠滿足設計要求。管壓在2 個大氣壓以下的最大應力值均小于彌散強化無氧銅的許用應力250 MPa，故旋轉靶結構均能滿足強度要求，不會導致失效。管壓為2 個大氣壓時的最大應力值為253 MPa，略大于彌散強化無氧銅的許用應力250 MPa，旋轉靶結構將不能夠滿足強度要求，會導致失效。