| 中文摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第12-37页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第12-18页 |
| 1.1.1 超导电缆的应用需求及学术价值 | 第12-15页 |
| 1.1.2 急需解决的关键问题 | 第15-18页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第18-35页 |
| 1.2.1 超导电缆基本力学性能研究概况 | 第18-26页 |
| 1.2.2 超导电缆热力特性研究进展 | 第26-29页 |
| 1.2.3 存在的问题与挑战 | 第29-30页 |
| 1.2.4 离散单元法在连续介质中的应用 | 第30-35页 |
| 1.3 本文的主要研究内容及特色 | 第35-37页 |
| 第二章 超导电缆多层级离散动力学模型 | 第37-58页 |
| 2.1 离散单元法中的接触模型 | 第37-39页 |
| 2.1.1 表征散体介质特性的离散元接触模型 | 第38-39页 |
| 2.1.2 表征连续介质特性的离散元接触模型 | 第39页 |
| 2.2 连续复合超导股线模型 | 第39-41页 |
| 2.2.1 连续复合股线的等效离散元物理模型 | 第39-40页 |
| 2.2.2 连续复合股线内多重非线性离散元接触模型的开发 | 第40-41页 |
| 2.3 连续离散耦合的多股线扭绞超导电缆模型 | 第41-45页 |
| 2.3.1 逐级扭绞的超导电缆多层级离散元物理模型 | 第41-43页 |
| 2.3.2 连续离散耦合的超导电缆离散元接触模型的开发 | 第43-44页 |
| 2.3.3 连续股线离散元模型间的连续滑动处理 | 第44-45页 |
| 2.4 离散连续多种功能部件的电缆体全缆横截面模型 | 第45-50页 |
| 2.4.1 包含多种功能结构的电缆体全缆离散元物理模型的建立 | 第45-46页 |
| 2.4.2 适用于多种功能的离散连续耦合离散元接触模型 | 第46-50页 |
| 2.5 离散元模型数值计算流程 | 第50-53页 |
| 2.5.1 颗粒间接触的判断准则及其搜索算法 | 第50-52页 |
| 2.5.2 颗粒运动的控制方程及求解流程 | 第52-53页 |
| 2.6 离散元模拟连续体及多个连续体之间相互作用的程序验证 | 第53-55页 |
| 2.7 小结 | 第55-58页 |
| 第三章 基于DEM预测的超导电缆多级应力应变与已有结果比较 | 第58-70页 |
| 3.1 基于组份材料特性的复合超导股线应力应变关系 | 第58-62页 |
| 3.1.1 复合股线组份材料参数确定 | 第58-59页 |
| 3.1.2 边界条件及加载方式 | 第59-61页 |
| 3.1.3 复合股线应力应变关系的DEM与实验比较 | 第61-62页 |
| 3.2 多层级扭绞电缆子体逐级应力应变关系 | 第62-66页 |
| 3.2.1 连续股线轴向非线性本构关系引入的DEM与实验比较 | 第62-63页 |
| 3.2.2 电缆多级应力应变关系预测的DEM与实验、FEM比较 | 第63-65页 |
| 3.2.3 超导电缆应力应变关系随扭绞层级的演变规律 | 第65-66页 |
| 3.3 瓣形子缆内局部轴向应变分布的DEM与FEM比较 | 第66-69页 |
| 3.4 本章小结 | 第69-70页 |
| 第四章 扭绞螺距对多级扭绞电缆子体应力应变状态的影响 | 第70-84页 |
| 4.1 自扭绞生成的电缆体相比于空间几何理论的优势 | 第70-73页 |
| 4.1.1 连续体间接触应力的离散元法等效计算 | 第70-71页 |
| 4.1.2 自扭绞与几何理论电缆体应力应变关系的比较 | 第71-73页 |
| 4.2 一级螺距对三级子内接触预应力的影响 | 第73-74页 |
| 4.3 连续扭绞级螺距比对高层级电缆子体力学行为的影响 | 第74-77页 |
| 4.3.1 扭绞电缆子体平均接触应力随螺距比的变化 | 第74-76页 |
| 4.3.2 基于高层级电缆子体内接触应力的最佳螺距比探讨 | 第76-77页 |
| 4.4 等效工况荷载下绞缆工艺对瓣形子缆内局部轴向应变的影响 | 第77-81页 |
| 4.4.1 基于局部轴向应变的瓣形子缆最佳初级螺距探讨 | 第77-78页 |
| 4.4.2 瓣形子缆空隙率对内部局部轴向应变的影响 | 第78-79页 |
| 4.4.3 基于局部轴向应变的瓣形子缆最佳连续扭绞级螺距比探讨 | 第79-81页 |
| 4.5 局部应变与整体应变的关系 | 第81-83页 |
| 4.6 本章小结 | 第83-84页 |
| 第五章 横向循环压缩对电缆体内接触力学状态的影响 | 第84-101页 |
| 5.1 横向循环机械加载电缆体的离散动力学过程 | 第84-88页 |
| 5.1.1 位移驱动边界条件 | 第85-87页 |
| 5.1.2 横向循环压缩电缆体荷载-位移曲线的DEM与实验比较 | 第87-88页 |
| 5.2 横向循环压缩对电缆体荷载-位移曲线及其构型变化的影响 | 第88-90页 |
| 5.3 横向循环压缩对电缆体内局部结构的影响 | 第90-93页 |
| 5.3.1 电缆体内部股线残余变形的分布特征 | 第90-92页 |
| 5.3.2 电缆体内局部空隙率的演变规律 | 第92-93页 |
| 5.4 横向循环压缩对电缆体横截面内宏观力学特性的影响 | 第93-96页 |
| 5.4.1 等效弹性模量、机械损耗随循环荷载的变化特征 | 第93-95页 |
| 5.4.2 影响电缆体宏观力学特性的因素分析 | 第95-96页 |
| 5.5 横向循环压缩下股线间接触力学行为的分布特征 | 第96-99页 |
| 5.5.1 股线间接触数及接触压应力的分布特征 | 第96-98页 |
| 5.5.2 影响横向接触压应力的因素分析 | 第98-99页 |
| 5.6 小结 | 第99-101页 |
| 第六章 液氦质量流量对电缆体内接触力学行为的影响 | 第101-123页 |
| 6.1 电缆体横截面内部热力耦合传热模型的建立 | 第101-111页 |
| 6.1.1 一维双冷却通道热交换模型 | 第102-104页 |
| 6.1.2 接触颗粒对传热模型 | 第104-111页 |
| 6.2 两种耦合传热机制下冷却电缆体过程的DEM与实验比较 | 第111-116页 |
| 6.3 液氦质量流量对热力耦合作用的影响 | 第116-119页 |
| 6.3.1 液氦质量流量对电缆体横向热传输速率的影响 | 第116-117页 |
| 6.3.2 液氦质量流量对内部股线接触应力、接触数的影响 | 第117-119页 |
| 6.4 横向循环压缩对电缆体横截面有效热传导性能的影响 | 第119-121页 |
| 6.5 小结 | 第121-123页 |
| 第七章 结束语 | 第123-127页 |
| 7.1 本文主要结论 | 第123-125页 |
| 7.2 展望 | 第125-127页 |
| 参考文献 | 第127-139页 |
| 攻读博士学位期间研究成果 | 第139-140页 |
| 致谢 | 第140页 |
