多丝绞扭超导线力电耦合性能研究

摘要

本文主要研究多丝绞扭Nb3Sn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Nb3Sn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。

目录

第一个书签之前