超导磁体多场耦合非线性力学行为与超导性能的相互作用研究

项目名称： 超导磁体多场耦合非线性力学行为与超导性能的相互作用研究

项目编号： No.11372120

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 高原文

作者单位： 兰州大学

项目金额： 86万元

中文摘要： 超导磁体复合结构多层级、多场耦合非线性力学行为以及与超导电性耦合特征的研究，不仅是超导磁体系统设计制造成型的基础，也是关乎其超导性能品质和运行安全的关键环节。所涉及的多尺度关联、多场耦合、多重非线性问题的理论建模和定量分析是目前力学学科的前沿课题。本项目将围绕超导电缆导体（CICC）这一构成国际热核聚变实验堆（ITER）磁体系统的基本结构展开如下研究：1) 超导磁体复合结构有效性能的理论预测和多层级力学仿真建模；2) 超导电缆导体及各级子缆结构超导性能与其力学行为的相互作用的研究；3）超导磁体交变损耗、失超传播过程的多层级、多场耦合特征的研究。通过这些研究建立表征超导磁体复合材料有效性能的多层级跨尺度理论模型，揭示超导磁体结构变形和超导性能相互作用的特征和规律，完善超导磁体复合材料和结构的多场耦合非线性力学理论框架与有效的定量分析方法。为大规模超导磁体的设计、制备和安全运营提供理论依据。

中文关键词： 超导磁体；多层级力电性能；多场耦合；交变损耗；快速磁场计算方法

英文摘要： Studying on the multi-stage, multi-field coupling nonlinear mechanical behaviors and the coupling characterization between the superconducting properties and mechanical behaviors of superconducting magnet composite materials are not only the basis of the

英文关键词： superconducting magnet；multi-level electromechanical properties；multi-field coupling；AC Loss；rapid magnetic field calculating approach