面向在軌裝配的磁通釘扎連接面內(nèi)力學(xué)特性研究.pdf

1、航天產(chǎn)業(yè)是國家重點發(fā)展的產(chǎn)業(yè),也是21世紀的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),作為一門系統(tǒng)工程,其中任何一個環(huán)節(jié)都必須經(jīng)過縝密的規(guī)劃。受限于火箭技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在大型航天器大都是采用將模塊發(fā)射太空中組裝起來的策略。與傳統(tǒng)的機械連接相比,一種通過超導(dǎo)體的釘扎效應(yīng)將模塊化航天器連接的技術(shù)為航天器的在軌裝配提供了新思路。在國家自然科學(xué)基金的支持下,本文探討了將釘扎效應(yīng)應(yīng)用于航天器裝配過程的可行性,設(shè)計了一種釘扎效應(yīng)新的應(yīng)用形式,具體內(nèi)容如下:
　　從理論上分析了

2、超導(dǎo)理論中的凍結(jié)鏡像模型在徑向運動時的適用性。結(jié)合COMSOL Multiphysics研究了同軸PM-HTSC在徑向移動情況下的各種特性,包括二者之間的徑向力隨位移的變化趨勢以及對徑向力的影響因素的分析。結(jié)合MATLAB程序,模擬了永磁體釘扎力和阻尼力的情況下的位移-時間響應(yīng)。
　　通過實驗驗證了PM-HTSC徑向移動時的徑向力變化情況,同時對場冷情況下超導(dǎo)體的釘扎系數(shù)進行了重新定義。研究了徑向運動下的磁滯現(xiàn)象,指出了其與軸向運

3、動情況下的不同之處。
　　場冷條件下第二類高溫超導(dǎo)體與磁體之間會產(chǎn)生類似于彈簧阻尼系統(tǒng)的作用力,本文通過實驗研究同軸PM-HTSC旋轉(zhuǎn)情況下的超導(dǎo)磁通切向釘扎力隨轉(zhuǎn)角的變化關(guān)系,研究了各種因素對切向力的影響,論證了場冷條件下將永磁體與超導(dǎo)體配對時作為緩沖定位系統(tǒng)的可行性,并通過實驗對仿真結(jié)果進行驗證。
　　超導(dǎo)體在場冷條件下其內(nèi)部釘扎磁通的方向與外磁場相同,采用電磁體與超導(dǎo)體配對時通過改變電流方向使外磁場與釘扎磁通磁場方向相