發(fā)布時間：2022-01-03 20:39

　　高溫超導(dǎo)材料被發(fā)現(xiàn)之后，隨著其制備工藝的不斷改善，超導(dǎo)性能不斷提高，在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。由于高溫超導(dǎo)體所具有的磁通釘扎特性，使其能夠穩(wěn)定懸浮于永磁體之上，并且不需要復(fù)雜的控制系統(tǒng)，因此被應(yīng)用到磁懸浮系統(tǒng)之中，而高溫超導(dǎo)磁懸浮軸承則是其中最重要的應(yīng)用之一。它作為磁懸浮軸承中的一種，由于其所具有的無接觸、無摩擦、使用壽命長以及結(jié)構(gòu)簡單等特性被廣泛關(guān)注。首先在緒論中描述了磁懸浮軸承的結(jié)構(gòu)和特性，并對發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用前景作了介紹。對高溫超導(dǎo)磁懸浮軸承來說，其中最重要的參數(shù)包括懸浮力和懸浮剛度等，本論文基于臨界態(tài)模型和電流矢量位，采用有限單元法對超導(dǎo)體內(nèi)的電流分布進行分析、求解，根據(jù)洛侖茲力公式進而得到懸浮力和懸浮剛度等重要參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了方便、快捷的應(yīng)用程序，并且利用該程序研究了各種參數(shù)對懸浮特性的影響，這些參數(shù)包括：永磁體幾何尺寸、超導(dǎo)體幾何尺寸、超導(dǎo)體的臨界電流密度以及運動位置等。利用高溫超導(dǎo)磁懸浮測試系統(tǒng)對計算結(jié)果進行驗證，證明了該模型和程序在研究高溫超導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)懸浮特性時的可行性。利用該程序，對多種結(jié)構(gòu)和尺寸參數(shù)的高溫超導(dǎo)磁懸浮軸承進行了計算，得到了懸浮力與位移曲線以及電流... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 磁懸浮軸承的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
        1.1.1 研究現(xiàn)狀
        1.1.2 發(fā)展趨勢
    1.2 高溫超導(dǎo)磁懸浮軸承
    1.3 飛輪儲能
    1.4 本論文的主要工作
第2章 高溫超導(dǎo)體的基本模型
    2.1 電磁場方程
    2.2 超導(dǎo)體的分類
    2.3 理想超導(dǎo)體的電磁本構(gòu)關(guān)系
        2.3.1 二流體模型
        2.3.2 倫敦方程
    2.4 描述高溫超導(dǎo)體E-J關(guān)系的模型
        2.4.1 臨界態(tài)模型
        2.4.2 冪指數(shù)模型
        2.4.3 磁通流動模型
        2.4.4 磁通蠕動流動模型
    2.5 高溫超導(dǎo)體電磁本構(gòu)關(guān)系
第3章 高溫超導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)數(shù)值計算
    3.1 離散方程組的計算機解法
        3.1.1 解線性方程組的直接法
        3.1.2 解線性方程組的迭代法
    3.2 有限元法
        3.2.1 有限元法的基本原理
        3.2.2 步驟分析與實現(xiàn)
        3.2.3 附加問題
    3.3 模型計算
        3.3.1 圓柱形永磁體磁場計算
        3.3.2 永磁軌道磁場計算
        3.3.3 超導(dǎo)體屏蔽電流和懸浮力計算
        3.3.4 程序界面和使用方法
第4章 結(jié)果分析和軸承結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    4.1 算法驗證
        4.1.1 永磁體磁場計算
        4.1.2 高溫超導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)的參數(shù)影響
    4.2 計算結(jié)果與實驗結(jié)果分析
    4.3 針對多種尺寸環(huán)形永磁體的計算
結(jié)論
    本論文主要內(nèi)容
    可繼續(xù)開展的研究工作
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]永磁體結(jié)構(gòu)對高溫超導(dǎo)推力軸承靜態(tài)特性的影響[J]. 祝長生,紀(jì)德志.  低溫與超導(dǎo). 2006(04)
[2]磁懸浮動量輪設(shè)計與實驗研究[J]. 吳剛,劉昆,張育林,管于球,肖凱.  軸承. 2005(08)
[3]高溫超導(dǎo)體在對稱和不對稱外磁場中的懸浮力計算[J]. 宋宏海,王曉融,任仲友,王素玉,王家素,趙勇.  低溫與超導(dǎo). 2004(02)
[4]超導(dǎo)電磁懸浮力的數(shù)值模擬[J]. 鄭曉靜,茍小凡,周又和.  固體力學(xué)學(xué)報. 2003(01)
[5]YBaCuO超導(dǎo)塊的厚度和形狀對其懸浮力的影響[J]. 朱敏,任仲友,王素玉,王家素,江河.  低溫物理學(xué)報. 2002(03)

碩士論文
[1]高溫超導(dǎo)YBCO塊材在永磁導(dǎo)軌上方導(dǎo)向力的研究[D]. 王曉融.西南交通大學(xué) 2003



本文編號：3566941