静水压作用下Nb3Sn多晶体超导临界温度退化的耦合模型

作者：何宇新; 乔力^*; 石震天; 杨绪佳

来源：固体力学学报, 2020, 41(04): 334-342.

DOI：10.19636/j.cnki.cjsm42-1250/o3.2020.005

• Nb3Sn多晶体
• 临界温度
• 应变
• 多晶体有限元

Nb3Sn超导材料主要用于强磁场超导磁体的制造.力学变形诱导的其超导临界性能退化给强磁场超导磁体装置的电磁性能指标和安全运行造成了极其不利的影响.针对静水压作用下,Nb3Sn单晶体和多晶体表现出的不同退化行为,论文基于Maki De Gennes(MDG)关系式,建立了描述Nb3Sn单晶体变形-超导临界温度耦合响应的本构关系,并借助于多晶体有限元方法,对静水压作用下Nb3Sn多晶体超导临界温度退化响应进行了预测,预测结果与实验结果定性吻合.模型实现了从Nb3Sn单晶体到Nb3Sn多晶体变形-超导临界温度退化响应曲线的一致性预测.研究结果有助于提高对Nb3Sn高场超导材料变形-超导电性能耦合行为的认识,为发展描述运行工况下Nb3Sn超导材料力-电磁-热多物理场多尺度耦合行为的建模与数值计算方法提供了一定的基础;同时,相关结果对于特殊工况下高场超导磁体性能的评估和高应变耐受性超导材料的制备也具有一定的指导作用.

• 单位
  太原理工大学