超導(dǎo)磁體繞制預(yù)應(yīng)力有限元分析
本文選題:超導(dǎo)磁體 + 繞制張力; 參考:《低溫物理學(xué)報》2017年04期
【摘要】:為保證繞組平整,導(dǎo)線排列緊湊,避免超導(dǎo)磁體運行時因?qū)Ь過大移動而造成大的機械擾動,在繞制磁體過程中需要對超導(dǎo)線施加適當?shù)睦@制張力.超導(dǎo)磁體繞制過程中的預(yù)應(yīng)力問題是一個非線性問題.每繞制一層導(dǎo)線,已繞制導(dǎo)線層中的預(yù)應(yīng)力均會發(fā)生改變,磁體中預(yù)應(yīng)力的分布很難用方程來近似表達.本文提出了研究超導(dǎo)磁體繞制應(yīng)力的詳細有限元模型,為導(dǎo)線建立獨立模型,為每匝導(dǎo)線施加繞制張力,采用非線性結(jié)構(gòu)分析,動態(tài)模擬繞制過程.基于該模型研究了傳導(dǎo)冷卻超導(dǎo)磁體的預(yù)應(yīng)力,分析了繞制張力對環(huán)向應(yīng)力和徑向應(yīng)力的影響.在該分析結(jié)果的基礎(chǔ)上可以進一步分析多物理場作用下的超導(dǎo)磁體的應(yīng)力應(yīng)變特性,為高性能超導(dǎo)磁體的設(shè)計和建造提供理論指導(dǎo).
[Abstract]:In order to ensure smooth winding and compact conductor arrangement and to avoid large mechanical disturbance caused by excessive wire movement during the operation of superconducting magnets, appropriate winding tension should be applied to superconductors in the process of winding the magnets. The prestress problem in the winding of superconducting magnets is a nonlinear problem. For each layer of wire, the prestress in the conductor layer will change, and the distribution of prestress in the magnet can hardly be expressed by the equation. In this paper, a detailed finite element model for studying the winding stress of superconducting magnets is presented. An independent model is established for the conductor, and the winding tension is applied to the conductor. The nonlinear structural analysis is used to simulate the winding process dynamically. Based on the model, the prestress of conducting cooled superconducting magnet is studied, and the influence of winding tension on the circumferential stress and radial stress is analyzed. On the basis of the analysis results, the stress-strain characteristics of superconducting magnets under the action of multiple physical fields can be further analyzed, which provides theoretical guidance for the design and construction of high performance superconducting magnets.
【作者單位】: 北京石油化工學(xué)院;中國科學(xué)院電工研究所應(yīng)用超導(dǎo)重點實驗室;
【基金】:北京市優(yōu)秀人才培養(yǎng)資助項目(批準號:2012D005005000006) 北京市教育委員會科技計劃(批準號:KM201310017005) 北京市高等學(xué)校青年英才計劃項目(批準號:YETP1483)資助的課題~~
【分類號】:O511.3
【相似文獻】
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,本文編號:1948425
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