高溫超導(dǎo)磁體的熱穩(wěn)定性是磁體安全評(píng)估的一個(gè)重要部分,高溫超導(dǎo)材料的性能受到磁場(chǎng)、溫度、電流的共同影響,其伏安特性曲線呈現(xiàn)出非常強(qiáng)的非線性。本文綜合考慮電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)等多種因素,對(duì)常見(jiàn)結(jié)構(gòu)的高溫超導(dǎo)磁體的建模進(jìn)行了分析,在此基礎(chǔ)上提出了一種基于擴(kuò)充臨界電流密度的恒流失超模型,并利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了上述模型的有效性。本文利用兩種不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)衡量高溫超導(dǎo)線圈在失超過(guò)程中的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性,并分析了無(wú)絕緣磁體作為提高磁體穩(wěn)定性的方法。具體內(nèi)容如下:(1)對(duì)常見(jiàn)的環(huán)形磁體和跑道型磁體的建模進(jìn)行了詳細(xì)的分析,建立基于E-J指數(shù)模型的二維軸對(duì)稱(chēng)和三維有限元模型,將電磁場(chǎng)和溫度場(chǎng)直接耦合計(jì)算,綜合考慮了帶材在磁場(chǎng)和溫度下的性能,該模型可以準(zhǔn)確評(píng)估高溫超導(dǎo)磁體的穩(wěn)定性且為失超模型的研究奠定了基礎(chǔ)。(2)基于帶材本身的伏安特性,本文對(duì)超導(dǎo)帶材的電導(dǎo)率進(jìn)行了重新的定義,提出了擴(kuò)充臨界電流密度的概念,很好的解決了J_c(B,T)模型中由于存在奇點(diǎn)_cT而導(dǎo)致的計(jì)算不收斂的問(wèn)題,其本質(zhì)是對(duì)正常態(tài)超導(dǎo)帶材電導(dǎo)率的擴(kuò)充描述。本文基于擴(kuò)充臨界電流密度進(jìn)而提出了恒流失超模型,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與二...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-2邁斯納效應(yīng)正如我們從圖2-2中看到的，超導(dǎo)體一旦進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)，體內(nèi)的磁通量將全部

中科技大學(xué)碩士學(xué)位樣的，從圖2-1中可以看到，溫度或磁場(chǎng)強(qiáng)度密度大幅的衰減，意味著其在超導(dǎo)態(tài)下允許通過(guò)狀態(tài)中為了避免這種情況，通常會(huì)使超導(dǎo)帶材在，另外設(shè)計(jì)好裝置的導(dǎo)冷通道，以減少其受到的一個(gè)重要的物理特性是邁斯納效應(yīng)(Meissner-Och家邁斯納（W.....

圖2-10不同網(wǎng)格劃分和自由度下的超導(dǎo)模型的精度Model4

單元形狀四邊形一個(gè)周期內(nèi)的交流損耗(W/m)0.2440圖2-9超導(dǎo)帶材內(nèi)部不同網(wǎng)格Model1:DOFS=9499Model2:DOFS=17339

圖3-22D軸對(duì)稱(chēng)線圈磁場(chǎng)和磁力線分布圖：(A)電流上升至18A；(B)電流上升至48A；(C)電流下降至18A；(D)電流下降至0A

華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文過(guò)相同的電流，由于電流方向?yàn)榄h(huán)向，那么每一匝的積分約束可以寫(xiě)成：(,,)()tCJxyts=gt∫(3-6)其中J(x,y,t)是二維截面上點(diǎn)(x,y)在時(shí)刻t的電流密度，C是這一....

圖3-32D軸對(duì)稱(chēng)線圈電流密度分布圖

華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，磁力線分布幾乎為0，屬于超導(dǎo)態(tài)區(qū)域；而其他部分顏色偏紅的區(qū)域則是磁場(chǎng)透較強(qiáng)，磁力線分布較為密集，磁通運(yùn)動(dòng)較快，這部分區(qū)域集中在磁體的內(nèi)測(cè)和下邊緣處，尤其是在電流下降至0A時(shí)由于磁場(chǎng)的穿透造成的磁滯現(xiàn)象尤其明顯，這部分區(qū)域交流....

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