超導(dǎo)材料作為一種新型智能材料,近年來(lái)得到了深入研究,也形成了一套相對(duì)完整的理論體系。高溫超導(dǎo)材料憑借其較高的臨界轉(zhuǎn)變溫度和獨(dú)特的電磁特性被廣泛應(yīng)用于電力技術(shù)、通信技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)等先進(jìn)科技領(lǐng)域。但由于其為脆性材料,在制造與使用的過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)孔洞等的缺陷,又多服役于復(fù)雜的電磁場(chǎng)環(huán)境下,會(huì)受到較強(qiáng)的電磁體力的作用,極易發(fā)生破壞。因此,研究超導(dǎo)材料的相關(guān)力學(xué)特性具有重要意義。本文采用理論推導(dǎo)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,著重分析了外加磁場(chǎng)作用下超導(dǎo)圓盤(pán)的磁致伸縮效應(yīng)以及圓盤(pán)內(nèi)不同形狀的孔洞對(duì)應(yīng)力場(chǎng)的影響及孔邊的應(yīng)力集中現(xiàn)象。具體工作如下:首先,采用解析手段研究了均勻超導(dǎo)圓盤(pán)在電磁體力作用下的磁致伸縮與應(yīng)力分布。以Irie-Yamafuji臨界電流密度模型為基礎(chǔ),求得外加磁場(chǎng)作用下圓盤(pán)內(nèi)磁通密度和電流密度的分布,采用洛倫茲定理得到電磁體力,進(jìn)而通過(guò)彈性理論推導(dǎo)得到磁致伸縮和應(yīng)力分布。然后,進(jìn)一步分析內(nèi)含中心圓孔的超導(dǎo)圓盤(pán)在電磁體力作用下的磁致伸縮與應(yīng)力分布。同樣采用Irie-Yamafuji臨界電流密度模型并忽略小孔對(duì)電磁場(chǎng)的影響,獲得結(jié)構(gòu)內(nèi)磁通密度和電流密度的分布進(jìn)而求得電磁體力。利用... 

【文章來(lái)源】：石家莊鐵道大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

四分之一模型有限元網(wǎng)格劃分示意圖

圖 5-2 四分之一模型有限元網(wǎng)格劃分示意圖值結(jié)果與討論中，對(duì)于含中心矩形孔圓盤(pán)內(nèi)的孔邊非零主應(yīng)力分布和孔邊值結(jié)果并進(jìn)行了分析。為了方便討論，引入?yún)?shù) 0=Jc0 Bc R 行無(wú)量綱處理。外加磁場(chǎng)的峰值 Bm=4Bc。 m表示的是矩形孔 mmax表示孔邊非零主應(yīng)力的總體最大值（出現(xiàn)在孔角位置）將 mmax/ 0設(shè)為應(yīng)力集中系數(shù)。-3 描述了模型指數(shù)參數(shù) 取不同值時(shí)，外加磁場(chǎng)從峰值 Bm/Bc的過(guò)程中，矩形孔角點(diǎn)處應(yīng)力集中系數(shù) mmax/ 0的變化情況。=1，L=D=0.05R。從圖中不難看出，應(yīng)力集中系數(shù)隨外加磁場(chǎng)減小。當(dāng)外加磁場(chǎng)處于減小過(guò)程的初始階段時(shí)，孔邊應(yīng)力集隨 的增加而減小。當(dāng)外加磁場(chǎng)進(jìn)一步減小后，固定外加磁應(yīng)力集中系數(shù)先增加后減小。與此同時(shí)，從該圖中還等得出

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]含矩形孔無(wú)限域應(yīng)力集中的系列分析[J]. 楊麗紅,何蘊(yùn)增.  應(yīng)用科技. 2005(07)



本文編號(hào)：3455770