隨著制備技術(shù)和實驗室條件的不斷發(fā)展與進步,臨界溫度越來越接近室溫的超導(dǎo)材料不斷被發(fā)現(xiàn)。高溫超導(dǎo)材料因具有更加接近室溫的臨界溫度和遠(yuǎn)超傳統(tǒng)金屬材料的高載流能力而被廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)導(dǎo)線、超導(dǎo)磁軸承、飛輪儲能系統(tǒng)、準(zhǔn)永磁體和磁滯電機等領(lǐng)域。高溫超導(dǎo)體內(nèi)部由于缺陷或其他各種勢阱束縛磁通線而產(chǎn)生磁通釘扎力,在高溫超導(dǎo)材料實際應(yīng)用中產(chǎn)生重要的影響。因此關(guān)于高溫超導(dǎo)體由于磁通釘扎力作用下的力學(xué)特性研究一直是學(xué)者們關(guān)注的重點。并且越來越多的研究表明,高溫超導(dǎo)材料中的臨界電流密度并不是均勻分布于超導(dǎo)體內(nèi)部。因此結(jié)合高溫超導(dǎo)材料的應(yīng)用背景,本論文研究了臨界電流密度非均勻分布對圓柱狀高溫超導(dǎo)體的物理特性和力學(xué)特性的影響。首先,研究了承載電流作用下圓柱形超導(dǎo)結(jié)構(gòu)的磁通釘扎力學(xué)響應(yīng)。考慮臨界電流密度沿半徑方向非均勻分布,基于Bean模型得到了圓柱形超導(dǎo)結(jié)構(gòu)的感應(yīng)磁場和電流分布規(guī)律,結(jié)合平面應(yīng)變法,磁通量的表達(dá)式,獲得了超導(dǎo)結(jié)構(gòu)中的釘扎力,應(yīng)力和磁致伸縮的解析表達(dá)式。最后與臨界電流密度均勻分布的結(jié)果進行對比。結(jié)果表明,臨界電流密度非均勻分布特性對超導(dǎo)體內(nèi)部電磁場分布和力學(xué)性能影響顯著,超導(dǎo)體內(nèi)磁場和電流的分布規(guī)律隨...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1（a）長圓柱狀超導(dǎo)結(jié)構(gòu)示意圖；（b）臨界電流密度分布示意圖

現(xiàn)的強度和剛度問題，有必要研究圓柱狀高溫超導(dǎo)結(jié)構(gòu)中臨界電流密度非均勻分布對其力學(xué)特性的影響。本章基于求解平面應(yīng)變問題的方法和Bean臨界態(tài)模型，考慮臨界電流密度沿超導(dǎo)圓柱體半徑方向呈非均勻分布的特性，解析得到了承載電流上升和下降過程中超導(dǎo)結(jié)構(gòu)內(nèi)局部磁通密度和電流密度分布規(guī)律，并給....

圖3.1（a）長圓柱狀超導(dǎo)結(jié)構(gòu)示意圖；（b）臨界電流密度分布示意圖

了外加磁場增大和減小過程中，圓柱狀超導(dǎo)體內(nèi)部的局部磁場和電流密度分布規(guī)律，同時得到了超導(dǎo)體的徑向位移、徑向和環(huán)向應(yīng)力的解析表達(dá)。分析了臨界電流密度非均勻分布特性影響下，II型超導(dǎo)圓柱體的力學(xué)響應(yīng)。并討論了指數(shù)模型參數(shù)和臨界電流密度的不均勻程度對超導(dǎo)體磁化過程中應(yīng)力分布的影響。這些....

圖4.1（a）長圓柱狀超導(dǎo)結(jié)構(gòu)示意圖；（b）臨界電流密度分布示意圖

峽樽錘呶魯?疾牧顯詰緦κ湓艘約俺?賈岢械確矯?的應(yīng)用，對受磁場和電流共同作用的II型超導(dǎo)圓柱體的力學(xué)行為進行了研究。考慮了臨界態(tài)Bean模型下，超導(dǎo)體內(nèi)臨界電流密度在不同分布狀態(tài)時，外部場上升和下降過程中，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的磁通密度和電流密度的分布。基于彈性力學(xué)理論，計算獲得了超導(dǎo)體內(nèi)應(yīng)....

圖4.2電流和磁場相互作用的方位關(guān)系圖

非均勻電流密度對超導(dǎo)結(jié)構(gòu)力學(xué)特性的影響研究38并且在該模型中，n=3時可以有效描述臨界電流密度的非均勻特性，因此我們選取n=3時的情況進行分析。此時在超導(dǎo)長圓柱中，從外到內(nèi)被分為三層，半徑依次為a1、a2、a3且各層半徑之間有如下關(guān)系：132122,,3,assaRsaa====....

本文編號：3957490