40T混合磁體中外超導(dǎo)磁體結(jié)構(gòu)性能仿真分析.pdf

1、40T混合磁體裝置是國(guó)家“十一五”重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目——穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置中最關(guān)鍵的裝置。它的建成為凝聚態(tài)物理、化學(xué)、材料科學(xué)、地球科學(xué)、生物學(xué)、生命科學(xué)和微重力等學(xué)科的前沿研究提供寶貴的強(qiáng)磁場(chǎng)平臺(tái)，也是我國(guó)的強(qiáng)磁場(chǎng)水平躋身于世界先進(jìn)行列重要標(biāo)志之一。本論文主要通過(guò)有限元仿真計(jì)算對(duì)外超導(dǎo)磁體中結(jié)構(gòu)部件從力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)等方面進(jìn)行了仿真分析。
　　首先，本論文通過(guò)2D建模對(duì)在三種工況下的超導(dǎo)線圈內(nèi)的鎧甲和絕緣材料進(jìn)行力學(xué)性能仿真

2、分析并根據(jù)ITER結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)準(zhǔn)則進(jìn)行校核。再通過(guò)三維建模結(jié)合等效參數(shù)預(yù)測(cè)理論和有限元分析子模型方法對(duì)超導(dǎo)磁體中鎧甲進(jìn)行力學(xué)性能分析，并將分析結(jié)果與二維分析結(jié)果對(duì)照比較。
　　然后，本論文對(duì)液氮冷卻的80K冷屏進(jìn)行了熱學(xué)分析和自重下的力學(xué)分析，討論了多層絕熱對(duì)冷屏降溫的必要性。接著通過(guò)有限元仿真計(jì)算分析了在極端工況下混合磁體測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)的無(wú)氧銅冷屏內(nèi)筒膨脹破裂的原因，再基于分析結(jié)果重新設(shè)計(jì)并校核新冷屏內(nèi)筒。
　　最后，本論