多丝绞扭超导线力电耦合性能研究

发布时间：2020-08-19 09:04

【摘要】：本文主要研究多丝绞扭Nb_3Sn超导线力电耦合性能。通过Maxwell方程组、电磁本构关系和E-J指数率得到有限元分析的控制方程,探讨不同工况下VAC、LMI和多丝绞扭Nb_3Sn超导线的力电行为。在超导线力学分析中,借助细观力学自洽法求得超导线复合材料的等效弹性刚度;对比理论计算与模拟结果,验证了三维模型的正确性。最后采用一种线性的E-J关系代替指数率,探讨了应变对超导线电磁场分布、输运模式和输运能力的影响,并建立了超导线耦合损耗与应变的拟合关系式。通过本文分析得到以下结论:接触电阻大小将改变电流横向输运模式,纵向电流主要分布于超导丝内,且沿着超导丝轨迹方向流动;耦合损耗正比于超导线绞扭扭距的平方、外加磁场幅值的平方,但随着指数n的增加,耦合损耗减小;外力将会改变超导线的输运模式和输运能力,外力越大,应变水平越高,将引起电流重新分布,同时输运能力也发生明显的退化。力电耦合作用时超导线的电磁分布特征可以指导超导磁体的设计,设计师可以通过适当降低扭距、减小不必要的外力作用来增加超导磁体系统的输运能力。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM26

【参考文献】