摘要

高温超导磁悬浮是一种新型非主动控制的自稳定磁浮制式,而弛豫是其主要特征之一. 为了研究顶部籽晶熔融织构法制备的钇钡铜氧超导块材在Halbach永磁轨道上的准静态悬浮力弛豫特性,首先定义了弛豫完整过程,包括激励过程(起始状态、中间过程、终止状态)、弛豫过程和稳态结果. 搭建悬浮力快速测试装置进行实验,研究了激励过程的起始和终止状态相同时,复杂中间过程对稳态结果的影响. 结果表明4种不同中间过程的位移形式的稳态结果趋于一致,但位移过程中的最大悬浮力受到往返次数以及速度的影响. 其中最大悬浮力点分布在随时间对数衰减的曲线周围. 从移动速度上看,弛豫过程前终止状态的悬浮力与移动速度正相关,经过弛豫过程后的稳态结果趋于一致. 而弛豫过程后重复一次不同移动速度的往返,移动速度对最大悬浮力的影响明显减弱(最大悬浮力差值由3.7 N降低为2 N). 本文基于磁化公式和Anderson-Kim模型建立了悬浮力弛豫分析模型,对力弛豫规律进行分析和总结. 最后指出超导体在激励过程和弛豫过程中皆存在弛豫现象,而移动速度以及往返次数对最大悬浮力的影响结果是激励过程力弛豫的表现.