| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-41页 |
| 1.1 超导的研究与发展 | 第10-16页 |
| 1.1.1 超导电性与超导材料 | 第10-11页 |
| 1.1.2 磁体级超导材料 | 第11-16页 |
| 1.2 高温超导磁体的应用 | 第16-30页 |
| 1.2.1 高温超导背景场磁体 | 第16-21页 |
| 1.2.2 高温超导电机 | 第21-25页 |
| 1.2.3 高温超导磁储能 | 第25-30页 |
| 1.3 高温超导磁体的磁场稳定性问题 | 第30-36页 |
| 1.3.1 带材磁化的临界态模型 | 第30-32页 |
| 1.3.2 屏蔽电流效应造成的误差场 | 第32-34页 |
| 1.3.3 屏蔽电流的数值模拟研究 | 第34-36页 |
| 1.4 高温超导磁体中的应力问题 | 第36-38页 |
| 1.4.1 Lorentz力所导致的环向应力 | 第36页 |
| 1.4.2 大电磁力的应对措施 | 第36-38页 |
| 1.5 论文的主要内容 | 第38-41页 |
| 第2章 高温超导磁体设计的基本方法 | 第41-64页 |
| 2.1 超导磁体的磁场与工作电流 | 第41-44页 |
| 2.1.1 超导磁体设计的关键因素 | 第41-42页 |
| 2.1.2 磁场的计算方法 | 第42-43页 |
| 2.1.3 超导磁体的负载线和工作电流 | 第43-44页 |
| 2.2 100 kW高温超导电机的转子磁体设计 | 第44-54页 |
| 2.2.1 高温超导电机转子的设计 | 第44-46页 |
| 2.2.2 优化设计的理论分析 | 第46-48页 |
| 2.2.3 磁体的临界电流及优化设计 | 第48-54页 |
| 2.3 REBCO磁体的工作电流 | 第54-63页 |
| 2.3.1 REBCO带材在液氮温度的磁场下性能 | 第54-55页 |
| 2.3.2 REBCO测试磁体的液氮下实验 | 第55-60页 |
| 2.3.3 REBCO接触式制冷磁体的试制研究 | 第60-63页 |
| 2.4 小结 | 第63-64页 |
| 第3章 具有均匀磁场区域的高温超导磁体 | 第64-78页 |
| 3.1 均匀磁场磁体的设计方法 | 第64-66页 |
| 3.1.1 螺线管型磁体的中心磁场 | 第64-65页 |
| 3.1.2 均匀磁场磁体的设计原理 | 第65-66页 |
| 3.2 BSCCO-2223双饼线圈的制备与检测 | 第66-72页 |
| 3.2.1 外凹形磁体的设计参数 | 第66页 |
| 3.2.2 双饼线圈的绕制 | 第66-68页 |
| 3.2.3 双饼线圈的检测 | 第68-72页 |
| 3.3 BSCCO-2223外凹形磁体的组装和测试 | 第72-76页 |
| 3.3.1 磁体的组装 | 第72-73页 |
| 3.3.2 磁体在液氮浸泡下的测试 | 第73-76页 |
| 3.4 小结 | 第76-78页 |
| 第4章 高温超导磁体中的屏蔽电流效应 | 第78-101页 |
| 4.1 数值模拟中的超导电动力学 | 第78-83页 |
| 4.1.1 超导体中的电磁学方程 | 第78-81页 |
| 4.1.2 超导体的数值模拟方法 | 第81-83页 |
| 4.2 螺线管型磁体屏蔽电流场初步计算 | 第83-85页 |
| 4.2.1 磁体模型与假设 | 第83-84页 |
| 4.2.2 计算结果与讨论 | 第84-85页 |
| 4.3 长直螺线管型磁体中的屏蔽电流场 | 第85-92页 |
| 4.3.1 计算的假设和策略 | 第85-87页 |
| 4.3.2 REBCO螺线管型磁体模型 | 第87-88页 |
| 4.3.3 励磁条件下的屏蔽电流场 | 第88-92页 |
| 4.3.4 分析与讨论 | 第92页 |
| 4.4 饼状线圈和层状绕制磁体 | 第92-99页 |
| 4.4.1 层状磁体模型 | 第92-94页 |
| 4.4.2 屏蔽电流场计算结果 | 第94页 |
| 4.4.3 分析与讨论 | 第94-99页 |
| 4.5 小结 | 第99-101页 |
| 第5章 高温超导磁储能磁体中的应力问题 | 第101-120页 |
| 5.1 磁体中的应力和储能密度 | 第101-102页 |
| 5.2 螺线管型磁体中的应力 | 第102-111页 |
| 5.2.1 螺线管型磁体中的力学方程 | 第102-103页 |
| 5.2.2 力学性质各向同性的螺线管型磁体 | 第103-104页 |
| 5.2.3 加强缠绕结构 | 第104-110页 |
| 5.2.4 无绝缘磁体中的径向应力 | 第110-111页 |
| 5.3 螺线管型高温超导储能磁体的参数研究 | 第111-119页 |
| 5.3.1 理论分析与假设 | 第111-114页 |
| 5.3.2 40 dm~3螺线管型储能磁体的参数研究 | 第114-119页 |
| 5.4 小结 | 第119-120页 |
| 第6章 30 K/4 kJ级高温超导储能磁体的设计 | 第120-139页 |
| 6.1 磁体几何设计 | 第120-123页 |
| 6.1.1 超导带材的规格及性能 | 第120-121页 |
| 6.1.2 磁体的几何参数 | 第121-123页 |
| 6.2 低温系统设计 | 第123-133页 |
| 6.2.1 结构设计与3D建模 | 第123-124页 |
| 6.2.2 电流引线设计 | 第124-128页 |
| 6.2.3 系统的漏热 | 第128-133页 |
| 6.3 磁体的保护与稳定性 | 第133-138页 |
| 6.3.1 局部失超检测 | 第133-134页 |
| 6.3.2 充放电过程的损耗 | 第134-137页 |
| 6.3.3 固氮保护技术 | 第137-138页 |
| 6.4 小结 | 第138-139页 |
| 第7章 总结与展望 | 第139-142页 |
| 参考文献 | 第142-150页 |
| 致谢 | 第150-153页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第153页 |
