基于等效多尺度建模和多物理场分析的Nb3SnCICC载流性能分析
ITER磁体系统中各个场线圈均采用管内电缆导体(CICC)结构，其中纵场和中心场CICC结构采用Nb3Sn超导材料。由于超导体从形成到进入运行环境要经历一个冷却过程，且运行在大电流和强磁场的环境下，股线和超导体处于一个复杂的应力系统中。与此同时，由于Nb3Sn载流能力对应变的高度敏感性，超导股线和超导体在不同外载环境下的力学行为研究就不能仅仅停留在定性的层面上。本文建立分阶段考虑模型当前尺度和等效多场耦联效应的数值分析模型去预测股线和CICC导体的载流能力。股线和多级子电缆导体的跨多尺度模型通过Matlab和Ansys APDL语言共同完成，并综合考虑了冷却过程的热结构耦合和电磁力的等效问题，使得对股线和导体的力学行为预测更加准确。以此为基础，根据已有文献中的导体临界电流传输特性与应变、磁场和温度的比例模型对超导股线和超导体的临界电流IC和n值进行预测。本研究基于分段多尺度建模和等效电磁力计算的方法使得各级电缆导体多尺度的结构特征、具体材料比例、不同材料之间力热电磁参数的差异性和电缆所处极端环境特征得以更为准确地再现，为股线和导体基于临界电学性能方面的设计和优化提供了方法和路径。
ITER磁体系统 核聚变反应 管内电缆导体结构 超导材料 等效电磁力 临界电学性能 多尺度模型
毛文玉 陈建桥 魏俊红 安群力
华中科技大学力学系,武汉,430074
国内会议
哈尔滨
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1-10
2011-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）