本文關(guān)鍵詞：機械應(yīng)變及并聯(lián)下的高溫超導帶材臨界電流研究

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【摘要】：隨著高溫超導技術(shù)的快速發(fā)展,高溫超導技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。但超導技術(shù)的應(yīng)用歸根結(jié)底取決于超導帶材的性能,我們利用超導帶材主要就是利用其電輸運能力強的優(yōu)勢。與普通導線不同,高溫超導帶材的臨界電流會受到很多因素的影響,輕則導致輸運能力下降,重則失去超導性能,損壞設(shè)備。因此研究超導帶材在不同情況下的臨界電流非常重要。本文通過實驗和仿真對高溫超導帶材的臨界電流特性進行了分析。本文先簡單介紹了超導帶材的一些特性和基本理論,然后根據(jù)這些理論分別搭建了四引線法和剩磁法臨界電流測量系統(tǒng)。先使用四引線法進行了短樣品高溫超導帶材臨界電流的測量,然后使用高溫超導帶材臨界電流自動化連續(xù)測量系統(tǒng)對YBCO長帶進行了臨界電流測試,并進行了缺陷檢測。兩種方法各有優(yōu)缺點,在以后超導帶材的應(yīng)用研究中要選取合適的方法。然后通過實驗測量研究了機械特性對高溫超導帶材臨界電流的影響。首先,引入等效彎曲曲率半徑,通過物理建模方法計算得到了超導帶材扭轉(zhuǎn)彎曲下不同扭曲半徑和扭距的等效彎曲曲率半徑,并使用四引線法測量了超導帶材扭轉(zhuǎn)彎曲下的臨界電流。將實驗數(shù)據(jù)結(jié)果進行擬合得到了YBCO超導帶材的臨界電流與等效彎曲曲率半徑的解析關(guān)系式,提供了一種分析扭轉(zhuǎn)彎曲下高溫超導帶材臨界電流的方法。然后又測量了不同拉力下YBCO超導帶材的臨界電流,得到了YBCO超導帶材的臨界張力。兩種機械應(yīng)變下的實驗結(jié)果都可以作為以后超導設(shè)備設(shè)計的參考依據(jù)。最后通過ANSYS有限元軟件對高溫超導帶材的電輸運特性進行了仿真分析。通過自負載特性曲線和短樣B-Ic曲線可以得到近似的臨界電流。分析了寬厚比對帶材臨界電流的影響、增加不同排布的導磁材料對電輸運能力的影響,并通過仿真計算分析了超導帶材在不同并聯(lián)堆疊方式下的電輸運能力。
【關(guān)鍵詞】：高溫超導 輸運能力 臨界電流 扭轉(zhuǎn)彎曲 并聯(lián)堆疊
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM26
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 課題背景11-12
• 1.2 高溫超導帶材的發(fā)展及應(yīng)用介紹12-13
• 1.3 高溫超導帶材直流電輸運特性研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容15-16
• 第二章 高溫超導帶材臨界電流特性及理論16-26
• 2.1 超導體的基本性質(zhì)16-17
• 2.2 高溫超導帶材的直流臨界電流特性17-18
• 2.3 高溫超導帶材臨界態(tài)模型簡介18-21
• 2.4 高溫超導帶材的臨界電流影響因素21-23
• 2.5 高溫超導帶材的各向異性23-26
• 2.5.1 第一代高溫超導帶材(Bi2223)臨界電流各向異性23-24
• 2.5.2 第二代高溫超導帶材(YBCO)臨界電流各向異性24-26
• 第三章 臨界電流測量方法研究及實驗測試26-36
• 3.1 引言26
• 3.2 高溫超導帶材臨界電流測量方法介紹26-27
• 3.3 四引線法測量高溫超導帶材臨界電流27-30
• 3.3.1 四引線法介紹27
• 3.3.2 四引線法實驗測量27-30
• 3.4 非接觸法測量原理及實驗系統(tǒng)搭建30-32
• 3.4.1 剩余磁場法測量原理30-31
• 3.4.2 非接觸法實驗系統(tǒng)介紹31-32
• 3.5 非接觸法測量高溫超導帶材臨界電流32-35
• 3.6 本章小結(jié)35-36
• 第四章 機械應(yīng)變對高溫超導帶材臨界電流的影響36-46
• 4.1 引言36
• 4.2 扭轉(zhuǎn)彎曲形變下YBCO高溫超導帶材臨界電流特性研究36-41
• 4.2.1 帶材扭轉(zhuǎn)彎曲時的彎曲形變36-38
• 4.2.2 帶材扭轉(zhuǎn)彎曲實驗38-39
• 4.2.3 帶材扭轉(zhuǎn)彎曲實驗結(jié)果及分析39-40
• 4.2.4 實驗結(jié)果與討論40-41
• 4.3 拉力作用下高溫超導帶材臨界電流特性研究41-45
• 4.3.1 實驗裝置的設(shè)計41-43
• 4.3.2 不同拉伸應(yīng)力下YBCO帶材的臨界電流測試43-45
• 4.4 本章小結(jié)45-46
• 第五章 高溫超導帶材臨界電流的仿真分析46-60
• 5.1 臨界電流的ANSYS仿真方法介紹46
• 5.2 單根帶材的臨界電流仿真分析46-50
• 5.2.1 YBCO超導帶材建模仿真47-48
• 5.2.2 不同寬厚比的YBCO帶材臨界電流仿真48-50
• 5.3 增加鐵磁材料后的仿真分析50-53
• 5.4 不同排布情況的多根帶材并聯(lián)仿真53-58
• 5.4.1 多根帶材并聯(lián)的應(yīng)用現(xiàn)狀53-54
• 5.4.2 超導帶材并聯(lián)仿真54-58
• 5.5 本章小結(jié)58-60
• 總結(jié)與展望60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻63-69
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蘇路順;任麗;李敬東;石晶;王作帥;鄧序之;劉豪;;高溫超導帶材的彎曲通流特性研究[J];低溫與超導;2014年06期

2 夏芳敏;王醒東;;實用化高溫超導帶材的應(yīng)用進展[J];新材料產(chǎn)業(yè);2014年04期

3 閆果;王慶陽;劉國慶;熊曉梅;潘熙鋒;馮勇;;二硼化鎂超導線帶材及磁體應(yīng)用研究進展[J];中國材料進展;2013年09期

4 郝層層;唐躍進;焦豐順;任麗;石晶;李敬東;周世平;金濤;何清;;拉伸應(yīng)力下的高溫超導帶材臨界電流特性研究[J];低溫與超導;2013年06期

5 王磊;王秋良;王厚生;王暉;;力學行為對YBCO帶材性能退化影響綜述[J];低溫物理學報;2013年03期

6 陳星;舒世玉;;高壓直流輸電系統(tǒng)中的超導技術(shù)[J];工業(yè)計量;2013年S1期

7 王醒東;夏芳敏;林中山;吳智明;門建民;;二代YBCO超導帶材的制備及其臨界電流測試方法[J];新材料產(chǎn)業(yè);2012年12期

8 陳鑫;諸嘉慧;周卓楠;丘明;;外界磁場對兩種YBCO超導帶材臨界電流及n值影響分析[J];電工技術(shù)學報;2012年10期

9 單雪嬌;白心悟;朱嬌;桑麗娜;蔡傳兵;朱紅妹;張義邴;;第二代高溫超導帶材的大電流V-I測量與熱效應(yīng)消除[J];低溫與超導;2012年04期

10 李利;謝述鋒;王德義;;彎曲應(yīng)變對Bi2223/Ag帶材臨界電流的影響[J];材料開發(fā)與應(yīng)用;2012年02期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張國民;高溫超導帶材及線圈的交流損耗[D];中國科學院研究生院（電工研究所）;2003年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 韓正男;高溫超導帶材及線圈載流特性的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2011年

2 李袖;第二代高溫超導帶材電磁特性的研究[D];華北電力大學（北京）;2011年

3 楊捷;高溫超導帶材機械特性實驗研究[D];華中科技大學;2011年

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本文編號：1037638