高溫超導(dǎo)塊材俘獲磁通及懸浮特性研究.pdf

1、高溫超導(dǎo)塊材由于具有磁通釘扎的特性，能夠俘獲較高的磁場(chǎng)從而具有更好的懸浮性能。隨著高溫超導(dǎo)技術(shù)的不斷發(fā)展，高溫超導(dǎo)塊材在磁懸浮列車、高溫超導(dǎo)飛輪儲(chǔ)能、航天技術(shù)等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。
　　本論文是在高溫超導(dǎo)磁懸浮測(cè)試平臺(tái)和超導(dǎo)磁體懸浮特性測(cè)試平臺(tái)中進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，研究高溫超導(dǎo)塊材在不同的條件下的俘獲磁通特性和懸浮特性，尋找一種能夠增強(qiáng)高溫超導(dǎo)塊材俘獲磁通特性和懸浮特性的較優(yōu)方法。論文主要工作從以下五個(gè)方面來開展:
　　第一章

2、介紹了論文的研究背景，高溫超導(dǎo)塊材的主要材料特性，高溫超導(dǎo)塊材懸浮特性和俘獲磁通特性的研究進(jìn)展。
　　第二章介紹了高溫超導(dǎo)磁懸浮的基本原理及計(jì)算模型，簡(jiǎn)述了其在飛輪儲(chǔ)能、磁懸浮列車等領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　第三章中詳細(xì)介紹了論文中所采用的實(shí)驗(yàn)裝置以及實(shí)驗(yàn)所使用的測(cè)試方法。
　　第四章對(duì)比研究了在高溫超導(dǎo)磁懸浮測(cè)試平臺(tái)和超導(dǎo)磁體懸浮特性測(cè)試平臺(tái)中，磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁化過程對(duì)高溫超導(dǎo)塊材俘獲磁通的影響。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果來分析得出，隨著外界

3、磁場(chǎng)的增大，高溫超導(dǎo)塊材的俘獲磁通也會(huì)增多，而其俘獲磁通率會(huì)減小，說明在條件一定的情況下高溫超導(dǎo)塊材俘獲磁通能力是有限的，俘獲磁通會(huì)趨于飽和。再磁化能夠增加高溫超導(dǎo)塊材的最大俘獲磁場(chǎng)和最大俘獲磁通率。
　　第五章研究了在永磁導(dǎo)軌上方場(chǎng)冷高度和工作高度對(duì)高溫超導(dǎo)塊材懸浮力的影響，在超導(dǎo)磁體中初始和再磁化場(chǎng)冷磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)高溫超導(dǎo)塊材懸浮力的影響。通過使用ANSYS有限元分析軟件建立超導(dǎo)磁體模型并進(jìn)行仿真計(jì)算，結(jié)合仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果來分析磁場(chǎng)梯

4、度以及初始的場(chǎng)冷方式對(duì)高溫超導(dǎo)塊材懸浮特性的影響。磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)梯度對(duì)高溫超導(dǎo)塊材懸浮特性都有影響，并且兩者影響的效果不同，增加磁場(chǎng)梯度可以提高塊材懸浮力。場(chǎng)冷條件下，高溫超導(dǎo)塊材的懸浮力隨時(shí)間衰減速率更慢，具有更好的懸浮力弛豫特性。
　　論文所做的仿真計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究能夠得到再磁化過程可以提高高溫超導(dǎo)塊材的俘獲磁通能力，通過增加磁場(chǎng)梯度可以提高超導(dǎo)塊材懸浮力和使用場(chǎng)冷的方式可以提高超導(dǎo)塊材的懸浮力弛豫特性，為高溫超導(dǎo)塊材在實(shí)際中的