作為大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）、國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆（ITER）、高能物理（HEP）以及核磁共振（NMR）波譜儀等磁體領(lǐng)域的超導(dǎo)磁體構(gòu)件使用的主要材料之一,Nb3Sn超導(dǎo)材料在高場(chǎng)磁體領(lǐng)域受到了廣泛的研究關(guān)注。力學(xué)變形誘導(dǎo)其超導(dǎo)電性能（臨界溫度、上臨界磁場(chǎng)、臨界電流密度）退化給超導(dǎo)磁體的加工制造、安全穩(wěn)定運(yùn)行造成不利的影響,限制了材料Nb3Sn材料的應(yīng)用。本文旨在從材料的微細(xì)觀角度出發(fā),基于有限元分析（FEA）、張量函數(shù)理論、Nb3Sn電子態(tài)密度Bhatt模型以及臨界溫度計(jì)算模型,通過建立Nb3Sn超導(dǎo)材料的臨界性能退化模型和多晶體有限元模型,研究Nb3Sn受力變形-超導(dǎo)電性能的耦合行為。本文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論為:（1）建立可以統(tǒng)一描述不同加載模式下Nb3Sn單晶費(fèi)米面上電子態(tài)密度變化的演化模型,并基于該模型和由WHH理論得到的上臨界磁場(chǎng)隨應(yīng)變變化的半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?給出了能夠與不同實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好的刻畫Nb3Sn單晶體、多晶體和復(fù)合超導(dǎo)體超導(dǎo)臨界轉(zhuǎn)變溫度應(yīng)變退化特征的分析模型。（2）利用多晶體生成軟件Neper,建立Nb3Sn超導(dǎo)材料多晶體結(jié)構(gòu)的有限元模型,生成含有400個(gè)晶粒、晶粒平均... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

ITERTokamak磁體系統(tǒng)剖面結(jié)構(gòu)示意圖

1-2 超導(dǎo)臨界面與磁場(chǎng)、電流密度與溫度關(guān)系[2 Critical surface defined by current, temperature, a超導(dǎo)體和Ⅱ類超導(dǎo)體[19]。在臨界溫度內(nèi)，度 H>Hc,材料進(jìn)入正常態(tài)（N 態(tài)）；若 H晶體元素的超導(dǎo)電性就符合這樣的規(guī)律。Ⅱc1和 Hc2：若 H>Hc2，材料處在 N 態(tài)；若；而 H 大小處在兩個(gè)臨界磁場(chǎng)中（Hc1<H合態(tài)，Ⅱ類超導(dǎo)體轉(zhuǎn)變磁場(chǎng)通常使用上臨c2（T）一般滿足2 2( ) (0)(1 / ), ci ci cH T = H T T i

圖 1-3Ⅰ類超導(dǎo)體和Ⅱ類超導(dǎo)體的臨界溫度與臨界磁場(chǎng)關(guān)系 and Ⅱ superconductor the relationship between the superconducting critical tempcritical magnetic field境是處在多物理耦合場(chǎng)（運(yùn)行電流水平：68KA；運(yùn)行磁場(chǎng)：12T；運(yùn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]CICC導(dǎo)體在ITER工程應(yīng)用中若干關(guān)鍵力學(xué)問題研究[D]. 岳動(dòng)華.蘭州大學(xué) 2017
[2]超導(dǎo)電纜力學(xué)性能的離散元法研究[D]. 賈淑明.蘭州大學(xué) 2016
[3]耦合作用下線材結(jié)構(gòu)力電性能分析[D]. 喬力.蘭州大學(xué) 2011

碩士論文
[1]基于第一性原理變形對(duì)超導(dǎo)材料Nb3Sn/Nb3Al臨界參數(shù)影響的計(jì)算[D]. 張銳.蘭州大學(xué) 2016
[2]純鈦塑性變形行為的晶體塑性有限元模擬[D]. 黃曉華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3503703