《高溫超導磁懸浮三維理論計算模型及其套用》是依託西南交通大學，由馬光同擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高溫超導磁懸浮三維理論計算模型及其套用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：馬光同
- 依託單位：西南交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
雖然高溫超導磁懸浮的理論計算研究已突破二維或軸對稱情形的局限，逐步向更接近實際情況的三維情形靠攏，但目前的三維理論計算模型或者忽略高溫超導體的電磁各向異性行為或者對其作簡化處理，導致模型對高溫超導體電磁特性的描述不夠。本課題將從Maxwell方程組出發，選取適當的狀態變數，建立考慮高溫超導體電磁參數各向異性行為的三維電磁場控制方程，針對具有平移對稱結構的永磁軌道上的高溫超導磁懸浮系統和具有軸對稱結構的高溫超導磁懸浮軸承系統，建立不同套用外磁場中的高溫超導磁懸浮的三維電磁力計算模型，並對其進行系統的實驗驗證。為研究運動狀態下高溫超導體內部可能出現的溫升問題，課題將建立高溫超導體的溫度場控制方程，並實現高溫超導體的溫度場與電磁場的耦合。最後，針對實際套用的需求，利用建立的三維理論計算模型對高溫超導磁懸浮系統的懸浮穩定性問題進行系統研究。
結題摘要
在本項目的資助下，課題組從Maxwell方程組出發，引入張量電導率來表述高溫超導體特殊的各向異性行為，以矢量電位為狀態變數，建立了高溫超導體三維電磁場控制方程，並在此基礎上創建了經過實驗檢驗的基於有限元法的高溫超導磁懸浮三維理論計算模型，進而將其套用於高溫超導磁懸浮車系統和軸承系統的最佳化設計中，並研究了高溫超導磁懸浮系統的懸浮穩定性以及磁熱耦合問題。在完成這些原定研究要點的基礎上，增加了對處理強非線性高溫超導體電磁特性的數值計算方法和對超導薄帶及其與鐵磁體等相關材料耦合作用下的多物理場回響特性的研究，首次引入一種廣義的矢量磁位（尚未見類似報導），發展了傳統的二維矢量磁位法，提出了一種能快速高效地求解強非線性高溫超導電磁場問題的理論方法，使得智慧型最佳化高溫超導磁懸浮問題變得可能。
