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混合磁體裝置是國家“十一五”重大科技基礎(chǔ)設(shè)施項目——穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置中最關(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磁場平臺，也是我國的強磁場水平躋身于世界先進行列重要標(biāo)志之一。本論文主要通過有限元仿真計算對外超導(dǎo)磁體中結(jié)構(gòu)部件從力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)等方面進行了仿真分析。
　　首先，本論文通過2D建模對在三種工況下的超導(dǎo)線圈內(nèi)的鎧甲和絕緣材料進行力學(xué)性能仿真

2、分析并根據(jù)ITER結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)準(zhǔn)則進行校核。再通過三維建模結(jié)合等效參數(shù)預(yù)測理論和有限元分析子模型方法對超導(dǎo)磁體中鎧甲進行力學(xué)性能分析，并將分析結(jié)果與二維分析結(jié)果對照比較。
　　然后，本論文對液氮冷卻的80K冷屏進行了熱學(xué)分析和自重下的力學(xué)分析，討論了多層絕熱對冷屏降溫的必要性。接著通過有限元仿真計算分析了在極端工況下混合磁體測試過程中出現(xiàn)的無氧銅冷屏內(nèi)筒膨脹破裂的原因，再基于分析結(jié)果重新設(shè)計并校核新冷屏內(nèi)筒。
　　最后，本論