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高温超导YBCO块材在永磁导轨上方导向力的研究
| 论文题名： | 高温超导YBCO块材在永磁导轨上方导向力的研究 |
| 关键词： | 高温超导体;高温超导磁悬浮;导向力;永磁导轨 |
| 摘要： | 高温超导材料发现后,人们很快注意到用这种陶瓷材料制备的块状超导体可以稳定地悬浮在永磁体之上或悬挂于其下.这种简单且自稳的悬浮形式源自高温超导体自身较强的磁通钉扎能力.这一块状高温超导体固有的性质带来了多种可能的磁悬浮应用,较为引人瞩目的便是基于高温超导块材和外磁场相互作用的高温超导磁悬浮列车.对悬浮列车而言,其导向性能至关重要.目前大多数高温超导磁悬浮研究主要涉及系统的悬浮性能.该文主要通过理论计算并辅以部分实验测量,对高温超导体在永磁导轨上的所受导向力进行了初步研究.在实验方面,利用现有高温超导磁悬浮测试系统对不同场冷条件下不同尺寸高温超导体的准静态导向性能进行了测试.在理论计算方面,首先对现有高温超导磁悬浮实验车系统进行了简化,将实际的三维系统简化为无限长直均匀系统,因此仅需分析该系统任一二维截面即可.利用已有的描述二类超导体与外磁场相互作用的普里高津模型推得高温超导体在永磁导轨上平动时所受悬浮力及导向力的描述方法,利用已有的电流模型描述了现有永磁导轨形成的磁场.在此基础上,研究了高温超导磁浮系统中各元素对系统导向性能的影响.这些元素包括以下三方面,系统的几何尺寸:高温超导体的几何尺寸、永磁导轨的几何尺寸;系统的电流参数:高温超导体的临界电流密度、永磁导轨中永磁体的均匀磁化强度;高温超导体相对导轨的运动方式.通过比对已有实验数据与计算结果,证明了普里高津模型在研究高温超导体所受导向力时的有用性.作为高温超导体与外场相互作用模型的一个应用,该文最后对类似于当前高温超导磁悬浮实验车底盘的平板式高温超导磁浮系统的曲线通过性能进行了初步研究.在提出三种理想的曲线通过方式后,讨论了各种通过方式下高温超导体在永磁导轨上方运动时的受力情况及通过曲线的向心加速度,指出了应对高温超导体在导轨上方运动的可逆性给予充分注意. |
| 作者： | 王晓融 |
| 专业： | 电工理论与新技术 |
| 导师： | 王素玉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2003 |
| 正文语种： | 中文 |
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