发展核聚变反应能是解决能源问题的必由之路,ITER计划是热核聚变从实验走向应用的里程碑。本文源于国家973计划-ITER诊断窗口插件预研研究。ITER水平诊断窗口是用来安装诊断设备的重要装置,装置的安全性和可靠性关系到整个ITER装置能否正常运行,同时对测量数据准确性有一定的影响。本文以12号水平诊断窗口为研究对象,开展了结构设计、工程分析及机械预研工作。这些为诊断窗口生产制造提供具有参考价值的分析数据,同时积累相关加工制造技术。　　 通过阅读国内外文献和资料,确定ITER计划的目标和12号诊断窗口的设计功能、安全评定标准、载荷分类和加工制造工艺要求。参照IO组织提供的概念模型(2009年),利用CATIA软件建立模型,并对每一部件的功能及具体尺寸作了详细的说明。根据结构设计特点和安装要求,开展了电子束焊接和深孔钻预研,掌握国内外在该领域发展情况,为未来的制造加工提供技术支持。　　 探究等离子体物理特性及其运行特点,对等离子破裂和等离子体垂直位移事件作了详细的介绍。根据电磁理论,理论计算电涡流的分布特点并进行软件仿真模拟。探究诊断窗口感应电流分布特点及电磁载荷产生机理。　　 利用ANSYS软件模拟不同电磁学现象,确定诊断窗口磁场强度、感应电流和电磁载荷分布特点。就每一种电磁现象,获取诊断窗口总体载荷分布和变化趋势并确定危险时刻及危险部位。对比不同电磁现象的电磁载荷,确定具有较大破坏力的电磁现象。　　 将电磁分析结果耦合到结构模型进行结构分析,获取该载荷作用下应力和应变分布。根据评估准则,确定结构设计是否满足材料许用应力应变和ITER要求。指出不合理的结构设计,提出改进意见并建立优化设计模型,在满足结构要求情况下兼顾安装维护,对不同组合载荷进行有限元分析并对比结果,评估改进结构的合理性。