本文關(guān)鍵詞：YBCO高溫超導(dǎo)帶材的焊接與并聯(lián)研究

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【摘要】：由于YBCO高溫超導(dǎo)帶材具有高臨界電流密度、較弱的各向異性等優(yōu)點,YBCO超導(dǎo)帶材已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。使用YBCO高溫超導(dǎo)帶材制備的超導(dǎo)磁體、超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)電流引線等電力設(shè)備的出現(xiàn),對YBCO高溫超導(dǎo)帶材的性能提出了更高的要求。限制于目前的帶材制備工藝,YBCO高溫超導(dǎo)帶材的使用過程中面臨著更高的長度要求、更大的載流能力需求等問題。通過YBCO超導(dǎo)帶材的焊接和并聯(lián)使用,可以解決上述問題。本文對YBCO高溫超導(dǎo)帶材的焊接工藝及接頭性能進行了實驗分析,對YBCO超導(dǎo)帶材的并聯(lián)使用進行了實驗和仿真。首先,本文介紹了YBCO超導(dǎo)帶材的特性。介紹了超導(dǎo)帶材臨界電流的測量方法,對常用的四引線法和非接觸法兩種臨界電流方法進行了對比分析。通過實驗測量了由溫度變化引起的YBCO高溫超導(dǎo)帶材熱應(yīng)變。分析了彎曲和拉伸應(yīng)力對YBCO高溫超導(dǎo)帶材臨界電流的影響,并在外加磁場下對YBCO超導(dǎo)帶材的臨界電流進行測量,掌握了YBCO超導(dǎo)帶材的各向異性。然后對YBCO超導(dǎo)帶材的焊接進行了研究。通過對不同的焊接方式、焊接長度的焊接接頭的接頭電阻進行對比分析,對超導(dǎo)帶材的焊接工藝進行了探討。同時還對YBCO超導(dǎo)帶材焊接接頭的性能進行了實驗,測量了降溫過程中焊接接頭的熱應(yīng)變,分析彎曲和拉伸應(yīng)力對YBCO焊接接頭臨界電流的影響,以及焊接接頭在外加磁場下的各向異性表現(xiàn),總結(jié)焊接接頭性能特點。最后通過實驗和仿真,對YBCO高溫超導(dǎo)帶材的并聯(lián)使用進行了分析。分別對水平排布并聯(lián)和堆疊排布并聯(lián)兩種方式下的YBCO帶材并聯(lián)電路進行了電學(xué)仿真與實驗,分析了并聯(lián)電路中的電流分布特征。使用ANASYS軟件對并聯(lián)下YBCO超導(dǎo)帶材磁場的變化進行了分析,分析出不影響帶材臨界電流的最小并聯(lián)間距。利用YBCO超導(dǎo)帶材的電流自調(diào)節(jié)現(xiàn)象,對受損的超導(dǎo)帶材進行了修復(fù)實驗。
【關(guān)鍵詞】：高溫超導(dǎo) YBCO帶材 臨界電流 焊接 并聯(lián)
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM26
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 引言11
• 1.2 高溫超導(dǎo)帶材介紹11-15
• 1.2.1 超導(dǎo)體介紹11-12
• 1.2.2 高溫超導(dǎo)帶材介紹12-14
• 1.2.3 YBCO高溫超導(dǎo)帶材的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本課題的背景與意義15-16
• 1.4 本文的主要內(nèi)容16-17
• 第二章 YBCO高溫超導(dǎo)帶材的特性及實驗17-31
• 2.1 引言17
• 2.2 YBCO高溫超導(dǎo)帶材臨界電流測量17-20
• 2.2.1 四引線法測臨界電流18-19
• 2.2.2 非接觸法測臨界電流19-20
• 2.3 YBCO高溫超導(dǎo)帶材熱應(yīng)變測量20-23
• 2.3.1 熱應(yīng)變實驗裝置及原理21-22
• 2.3.2 熱應(yīng)變實驗結(jié)果22-23
• 2.4 YBCO高溫超導(dǎo)帶材的機械特性23-27
• 2.4.1 彎曲對YBCO高溫超導(dǎo)帶材影響23-25
• 2.4.2 拉伸應(yīng)力對YBCO高溫超導(dǎo)帶材的影響25-27
• 2.5 YBCO高溫超導(dǎo)帶材各向異性實驗27-29
• 2.5.1 各向異性實驗裝置27-28
• 2.5.2 各向異性實驗結(jié)果28-29
• 2.6 本章總結(jié)29-31
• 第三章 YBCO高溫超導(dǎo)帶材焊接接頭研究31-46
• 3.1 引言31
• 3.2 超導(dǎo)帶材焊接接頭的研究進展31-32
• 3.3 YBCO超導(dǎo)帶材焊接工藝的研究32-35
• 3.3.1 焊接方式對YBCO帶材焊接接頭的影響33-34
• 3.3.2 焊接長度對YBCO帶材焊接接頭的影響34-35
• 3.4 YBCO焊接接頭臨界電流及焊接電阻測量35-37
• 3.4.1 四引線法測焊接接頭臨界電流及焊接電阻35-36
• 3.4.2 非接觸法測量YBCO焊接接頭臨界電流36-37
• 3.5 YBCO超導(dǎo)帶材焊接接頭性能測試37-45
• 3.5.1 焊接接頭的熱應(yīng)變實驗37-38
• 3.5.2 彎曲應(yīng)變對YBCO帶材焊接接頭的影響38-39
• 3.5.3 拉伸應(yīng)力對YBCO帶材焊接接頭的影響39-42
• 3.5.4 YBCO焊接接頭各向異性的研究42-45
• 3.6 本章總結(jié)45-46
• 第四章 YBCO高溫超導(dǎo)帶材并聯(lián)實驗研究46-65
• 4.1 引言46
• 4.2 YBCO高溫超導(dǎo)帶材模型建立46-48
• 4.3 YBCO高溫超導(dǎo)帶材的水平排布并聯(lián)實驗48-54
• 4.3.1 YBCO超導(dǎo)帶材的水平排布并聯(lián)仿真48-52
• 4.3.2 YBCO超導(dǎo)帶材水平排布并聯(lián)實驗52-54
• 4.4 YBCO高溫超導(dǎo)帶材堆疊排布并聯(lián)實驗54-59
• 4.4.1 YBCO超導(dǎo)帶材堆疊排布并聯(lián)仿真54-57
• 4.4.2 YBCO超導(dǎo)帶材堆疊排布并聯(lián)實驗57-59
• 4.5 YBCO高溫超導(dǎo)帶材并聯(lián)磁場仿真59-62
• 4.5.1 超導(dǎo)帶材并聯(lián)磁場仿真59-61
• 4.5.2 超導(dǎo)帶材并聯(lián)最小間距仿真61-62
• 4.6 受損YBCO高溫超導(dǎo)帶材的修復(fù)實驗62-64
• 4.7 本章總結(jié)64-65
• 總結(jié)與展望65-67
• 致謝67-68
• 參考文獻68-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文72

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