高溫超導(dǎo)塊材在電磁力作用下的斷裂特性理論研究.pdf

1、高溫超導(dǎo)體中的裂紋問題是超導(dǎo)體力學(xué)特性研究的一個重要方面?；诹鸭y對超導(dǎo)體應(yīng)用的限制，本博士論文研究了超導(dǎo)體受電磁力和溫度變化引起的熱應(yīng)力對含有裂紋超導(dǎo)體的影響，對無限長超導(dǎo)體和有限長超導(dǎo)體在電磁力和熱應(yīng)力作用下的裂紋問題做了詳細的研究。 首先，研究了無限長超導(dǎo)體在電磁力作用下，超導(dǎo)體內(nèi)包含I型、II型以及混合型裂紋的應(yīng)力強度因子隨磁場的變化關(guān)系。分別討論了零場冷和場冷情形時這三種裂紋的斷裂參數(shù)隨磁場的變化關(guān)系，在磁場減小的過程

2、中，超導(dǎo)體內(nèi)部的裂紋在電磁力的作用下將會有開裂的趨勢，開裂趨勢反映在應(yīng)力強度因子與J積分的變化過程中。 其次，研究了有限長超導(dǎo)體在電磁力作用下的斷裂行為。將無限長超導(dǎo)裂紋問題擴展到有限尺度的超導(dǎo)體上，在零場冷和場冷激勵下，討論了磁化系數(shù)和長徑比對超導(dǎo)體斷裂參數(shù)的影響。在磁化系數(shù)不變的情形下，超導(dǎo)體尺度越短，應(yīng)力強度因子越大；磁化系數(shù)對較短超導(dǎo)體的應(yīng)力強度因子有明顯的影響，當超導(dǎo)體尺度較長時，磁化系數(shù)的影響很小。此外，I型應(yīng)力強度

3、因子的數(shù)值大于II型應(yīng)力強度因子的值，這表示裂紋的開裂主要是基于拉伸的I型開裂。 最后，研究了脈沖場激勵和熱致對超導(dǎo)體斷裂參數(shù)的影響?？紤]了脈沖場激勵下三種類型裂紋在磁化過程中的斷裂趨勢，隨著磁場的減小，應(yīng)力強度因子增大；由于在脈沖磁場的最大點處超導(dǎo)體整體受最大壓力，所以在這一時刻應(yīng)力強度因子最小且為負值，由這一時刻開始，應(yīng)力強度因子逐漸增大；最大磁場較大的脈沖場，所對應(yīng)的應(yīng)力強度因子變化越快。繼而討論了熱致因素對超導(dǎo)斷裂問題的