高溫超導(dǎo)體具有優(yōu)異的電磁性能,在電力運(yùn)輸、強(qiáng)磁場科學(xué)和交通領(lǐng)域等方面表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。超導(dǎo)體處于復(fù)雜電磁環(huán)境中產(chǎn)生的交流損耗是研發(fā)制備超導(dǎo)裝置的重要問題之一。在超導(dǎo)體的工作環(huán)境中,產(chǎn)生的交流損耗會作為直接熱源進(jìn)入到整個超導(dǎo)裝置中,不僅會加重冷卻系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),增加超導(dǎo)裝置運(yùn)行的成本,還會影響超導(dǎo)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行和安全性能。本文基于H方法有限元分析,分析了處于復(fù)雜電磁環(huán)境中堆疊高溫超導(dǎo)帶材的交流損耗特性。首先,基于H方法有限元分析,針對處于交變磁場環(huán)境中的堆疊高溫超導(dǎo)帶材,研究了高溫超導(dǎo)帶材堆疊層數(shù)、外加磁場角度對磁化強(qiáng)度和交流損耗的影響。數(shù)值結(jié)果表明:在高溫超導(dǎo)帶材只處于交變磁場環(huán)境中且其他條件不變時,隨著堆疊帶材層數(shù)的增加,高溫超導(dǎo)帶材的磁化曲線逐漸變小,同時,高溫超導(dǎo)帶材的交流損耗也呈現(xiàn)減小的趨勢。當(dāng)外加磁場與超導(dǎo)帶材寬表面的夾角逐漸增大時,無論是單層帶材還是六層帶材,高溫超導(dǎo)體的交流損耗都呈現(xiàn)出增大的趨勢。其次,針對處于復(fù)雜電磁場環(huán)境中的堆疊高溫超導(dǎo)帶材,研究了同時施加電流和外加磁場對堆疊高溫超導(dǎo)帶材交流損耗的等效關(guān)系,以及復(fù)雜電磁環(huán)境對堆疊高溫超導(dǎo)帶材交流損耗的影響。研究結(jié)果表明... 

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 超導(dǎo)體的發(fā)展歷程簡介
        1.1.2 超導(dǎo)材料的分類
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 高溫超導(dǎo)體的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用
        1.2.2 高溫堆疊超導(dǎo)帶材交流損耗的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作
第二章 高溫超導(dǎo)帶材交流損耗的基本理論和數(shù)值分析
    2.1 Maxwell方程組和電磁本構(gòu)方程
    2.2 交流損耗的基本理論
        2.2.1 交流損耗的產(chǎn)生機(jī)制
        2.2.2 交流損耗的基本計(jì)算方法
    2.3 高溫超導(dǎo)體的E-J本構(gòu)關(guān)系
        2.3.1 臨界態(tài)Bean模型
        2.3.2 E-J冪指數(shù)模型
        2.3.3 臨界態(tài)Kim模型
    2.4 基于H方法的交流損耗計(jì)算模型
        2.4.1 常用的計(jì)算電磁量的方法
        2.4.2 H方法有限元分析
    2.5 超導(dǎo)體的磁化強(qiáng)度
    2.6 本章小結(jié)
第三章 堆疊高溫超導(dǎo)帶材交流損耗特性的研究
    3.1 研究模型介紹
    3.2 數(shù)值模擬及結(jié)果分析
        3.2.1 不同堆疊層數(shù)對帶材磁化強(qiáng)度的影響
        3.2.2 不同堆疊層數(shù)對交流損耗影響
    3.3 磁場與帶材寬表面不同夾角對交流損耗的影響
        3.3.1 模型介紹
        3.3.2 磁場角度對交流損耗的影響
    3.4 本章小結(jié)
第四章 同時加載傳輸電流與交變磁場對交流損耗的影響
    4.1 研究模型介紹
    4.2 外加磁場和傳輸電流的等效關(guān)系
    4.3 數(shù)值模擬結(jié)果及分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論和展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高溫超導(dǎo)YBCO線圈交流損耗的頻率特性[J]. 劉良峰,方進(jìn),呂剛,陳麗,丘明,諸嘉慧,魏斌,張宏杰,陳盼盼.  低溫與超導(dǎo). 2013(06)
[2]超導(dǎo)材料研制及其艦船和風(fēng)電應(yīng)用最新進(jìn)展[J]. 陳宏,謝述鋒,程德彬.  材料開發(fā)與應(yīng)用. 2012(02)
[3]高溫超導(dǎo)材料與技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J]. 金建勛,鄭陸海.  電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(S1)
[4]Ba-Y-Cu氧化物液氮溫區(qū)的超導(dǎo)電性[J]. 趙忠賢,陳立泉,楊乾聲,黃玉珍,陳賡華,唐汝明,劉貴榮,崔長庚,陳烈,王連忠,郭樹權(quán),李山林,畢建清.  科學(xué)通報(bào). 1987(06)

博士論文
[1]超導(dǎo)材料及其電磁結(jié)構(gòu)中若干電—磁—力基本特性的定量研究[D]. 夏勁.蘭州大學(xué) 2016
[2]超導(dǎo)材料的臨界性能、交流損耗以及力學(xué)特性的理論研究[D]. 何安.蘭州大學(xué) 2016
[3]高溫超導(dǎo)塊材在電磁力作用下的斷裂特性理論研究[D]. 高志文.蘭州大學(xué) 2008
[4]高溫超導(dǎo)帶材及線圈的交流損耗[D]. 張國民.中國科學(xué)院研究生院（電工研究所） 2003



本文編號：3709394