高溫超導復雜結構模型如堆疊、螺旋、電纜等與單根超導線材相比,由于其有著結構上的優(yōu)勢,使其在結構上具有較高的靈活性且擁有較大載流密度等優(yōu)點,使得不同結構的超導線材在醫(yī)療、軍事等等領域中均有很大的發(fā)展前景。但是高溫超導材料的超導部分形狀為橢圓形或矩形,導致其在通電時產生的垂直磁場始終無法有效降低。本文運用仿真軟件進行數(shù)值模擬及仿真計算,通過與相關實驗結果進行對比,更加全面地對各種超導線材及其復雜結構的交流損耗等特性進行了研究和分析。各種仿真軟件及運算技術隨著不斷發(fā)展已經逐漸趨于成熟,目前為止較為簡單的超導材料結構的仿真技術目前已經較為透徹,而有限元分析法、場-路耦合小系統(tǒng)分析法以及電力系統(tǒng)分析法則作為當前在進行仿真計算時最為常用的三種數(shù)值仿真計算方法。本文將基于多物理場建模的高級數(shù)值仿真軟件COMSOL Multiphysics,首先以單根超導線材為基礎,對傳統(tǒng)二維有限元仿真模型進行優(yōu)化后,基于H方程搭建二代高溫超導線材堆疊結構的有限元仿真模型,并通過將二維H方程擴維成三維H方程后,在進行一系列的幾何模型優(yōu)化以及網格優(yōu)化后,建立方形線三維有限元仿真模型,并將三維模型與二維模型的仿真計算結果...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖3}交流損耗測量原理圖

Ｆｉｇ．?３－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＡＣ?ｌｏｓｓ?ｔｅｓｔ??．３實驗與仿真結果分析??１０－２?Ｅ???Ｗｉｒｅｌ?，０．１６ｍｍ??Ｉｃ＝８０Ａ，１００Ｈｚ??＾，（＞３！??Ｉ?１０＾?ｒ?Ｚ?＾??Ｊ?＞０－５?ｒ?？??ｆ?？?Ｎｕｍｅ....

圖３－７超導線材堆疊結構交流損耗特性??

「?信號獻器??圖３－４交流損耗測量原理圖??Ｆｉｇ．?３－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＡＣ?ｌｏｓｓ?ｔｅｓｔ??３．３．３實驗與仿真結果分析??１０－２?Ｅ???Ｗｉｒｅｌ?，０．１６ｍｍ??Ｉｃ＝８０Ａ，１００Ｈｚ??＾，（＞３！??Ｉ?１０＾?ｒ....

圖３－８交流損耗仿真計算結果比較圖??Ｆｉｇ．３－８?ＡＣ?ｌｏｓｓ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔ?ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｃｈａｒｔ??

Ｆｉｇ．３－８?ＡＣ?ｌｏｓｓ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔ?ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｃｈａｒｔ??為了探宄高溫超導線材堆疊后交流損耗特性的變化，將三種線材的仿真??計算結果進行了歸一化處理，并整合為圖３－８。從圖中可以看到隨著線材的??堆疊數(shù)的增加，....

圖３－１０方形線三維有限元仿真結構及建模幾何圖??Ｆｉｇ．３－１０?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ａｎｄ?３Ｄ?ｍｏｄｅ］?ｇｅｏｍｅｔｒｙ?ｏｆ?ｓｑｕａｒｅ?ｗｉｒｅ??

三維仿真中的求解器的設置同樣與二維仿真不同，由于有限元的數(shù)量與??二維仿真不是一個量級，因此為了使仿真計算結果準確可靠，必須要對相對??容差以及絕對容差進行調試，以求而結果的準確。計算結果是否準確很大一??部分取決于求解收斂步。經過試驗，將步長設置為ｌ〇＿６ｓ與１０＼耗時相差并?....

本文編號：3993901