二维环形超导体中的超导电流及磁通量子化

本文给出了在有限厚超导环中G—L方程的弱磁场近似解。我们第一次计算了超导环中的磁场和超导流分布,并得出在外磁场中被超导环束缚的总磁通应是近似量子化的。     

基于ANSYS的高温超导变压器稳态短路仿真

从分析绕组区域磁场着手,通过计算载流导体在磁场中受力而获得绕组受力,考虑到超导变压器绕组因电阻小抑制环流的能力大大降低,绕组支路电抗微小的不平衡可能引起很大的环流,建立了计人环流影响的“场-路”耦合的磁场分析模型．同时,将ANSYS软件应用于“场-路”耦合分析,做了探索．得到的磁场和电磁力的计算结果与理论分析相符,给出的方法可用于进行基于磁场计算的绕组并联支路或并绕导线之间的环流分析．     

超导电流趋肤效应研究

根据超导电流密度、穿透深度和超导临界磁场的关系，研究了超导电子对质心定向运动速度（远大于正常导体内的载流子定向运动速度）；从 动力学和能级分布的角度研究了超导电流趋肤效应的成因。     

由初始状态分析超导球表面的磁化电流和磁场

根据超导体的迈纳斯效应和磁场边值条件的唯一性,从初始状态出发用叠加法计算出了均匀外磁场中超导球表面的超导电流和磁场分布.     

超导与化学

1 超导与其发展史当前世界上出现了一股超导热,所谓“超导”是指导电材料在一定条件下电阻变为零的现象。自1911年发现超导现象以来,科学家已经意识到超导现象必将深远地影响未来科学技术的发展,成为各种新技术发展的关键。如用超导状态的电线制成闭合线圈,在这种超导线圈中由于没有电阻,故在无电压下电流仍能持续流动,因而可产生磁场,这种磁场即超导磁场。超导技术的应用包括超导强磁和超导弱磁,一旦超导材料在应用     

双层六角棱柱超导网络在外磁场中的临界温度

从线性化的Ginzburg-Landau方程出发,得到了细导线超导网络在外磁场中的相变基本方程.由此方程出发,计算了双层六角棱柱超导网络的临界温度随外磁场的变化关系.并对临界温度随磁场的变化形为进行了讨论,基于超导网络的应用,主要是以临界温度随磁场的灵敏变化为基础的.     

多个超导磁通量子比特的可控耦合

通过在两个或者三个超导磁通量子比特中插入一个耦合线圈，使得超导磁通量子比特与线圈有一个强的相互作用。耦合线圈的磁通直接影响两个超导磁通量子比特的耦合强度J，因此可以通过对线圈磁通的控制来调控超导磁通量子比特的耦合强度J。     

高温超导电缆的磁场计算

以螺旋电流导体磁场分析为基础，推导了超导输电电缆各层导体自感和层间互感，以及各层导体所承受的不同方向的磁场强度计算公式，并给出算例，这些计算方法是优化超导电缆层间分流均匀性，分析超导电缆交流损耗的基础．     

高温超导体RBa2Cu3Oy超导转变热力学

研究了稀土氧化物高温超导体ＲＢａ_２Ｃｕ_３Ｏ_ｙ（Ｒ：一般为稀土元素）超导转变的相变性质，认为在没有外界磁场作用时超导转变为二级相变，有外界磁场作用时为一级相变。推导出超导体ＲＢａ_２Ｃｕ_３Ｏ_ｙ在超导转变时体系的Ｇｉｂｂｓ自由能关系式。     

从一个佯谬到一个超导新效应的发现

存在两条超导线，线2的半径是线1的两倍。同种材料，因而它们具有相同的临界电流密度JC和临界磁场BC。现在将两条超导线都通以密度为Jc的超导电流，设它们在两条导线表面产生的磁场为Bc1和Bc2，因为是相同的材料，应该有Bc1=Bc2，但是根据载流导线产生的磁场的计算，我们可以立刻得到Bc1／Bc2=2，这就产生了佯谬(翟氏佯谬)。这个佯谬也可以从另一个角度表述为：对任何一种超导导线，存在一个临界半径，当线的半径超过这个值时，即使超导线的半径再增加，它所能承载的最大超导电流也不能再增大了。显然，这与人们的日常经验与概念相矛盾，也与西尔斯比定则不相符合。对上面佯谬的解答中导致了一个新的超导效应的发现。我们将从精简的理论给出解释，并引用实验结果。     

减振器活塞杆高频感应淬火的有限元分析

通过理论分析建立了活塞杆高频感应淬火的计算模型，并用有限元法进行了电磁场、热场与残余应力场的耦合计算．由于活塞杆表面淬火采用的是移动式高频感应淬火，计算模型中采用了移动坐标系来处理热场的分布；残余应力场的求解考虑了相变组织的体积效应，通过弹塑性场本构方程来求解．对感应淬火处理的活塞杆进行了沿深度方向的显微硬度试验和残余应力测试，温度与残余应力的计算结果与测试结果相吻合．     

游梁式抽油机悬点负载耦合动力学建模

建立了描述游梁式抽油机悬点负载动态特性的耦合动力学模型.采用多自由度的弹簧-质量-阻尼器机械动力学系统描述抽油杆柱振动特性.综合考虑有杆泵抽汲过程中泵腔内气体可压缩性、泵腔压力变化、泵阀局部阻力等因素的影响,建立了泵腔压力、进泵流体流量、泵腔内液体体积与柱塞运动之间相互关系的数学模型,得到一组描述有杆泵动态抽汲过程的新模型,确定了求解抽油杆柱振动模型的井下边界条件.采用时步有限元方法对所建杆-泵耦合动力学模型进行仿真计算.油田现场应用表明,所建模型具有较高精度,可用于抽油井负荷、泵效、扭矩和平衡度等工况参数预测及故障诊断.     

工艺参数对棒材粗轧过程晶粒尺寸影响模拟

利用商业有限元分析软件MSC．Marc,建立了轴承钢GCr15棒材六道次粗轧过程的三维有限元模型．借助MSC．Marc的二次开发功能,将轴承钢GCr15的微观组织演变模型与棒材粗轧过程的热力耦合有限元模型相结合,模拟了不同工艺参数下奥氏体晶粒尺寸的演变过程．模拟结果表明,粗轧过程中轧件中心奥氏体的晶粒尺寸随着轧制温度的升高而增大;轧制速度对晶粒尺寸的演交基本没有影响;初始晶粒尺寸和轧辊辊缝的大小对奥氏体晶粒尺寸的演变过程有一定影响,但对六道次粗轧后的晶粒尺寸影响不大．实际工艺参数下模拟得到的轧件内部晶粒尺寸与实测值吻合较好．     

耦合结构中的功率流有限元法

基于杆和梁结构中的功率流有限元基本方程 ,提出了将功率流有限元法应用于耦合杆、梁结构中耦合点处节点和单元的具体处理方法 ,得到了耦合矩阵 .进一步将功率流有限元法应用于具有任意耦合角度的复合框架耦合结构 ,得到了结构内弯曲波和纵向波的能量分布以及能汇点 ,为振动控制的进一步实施提供了依据     

超磁致伸缩力传感器及其实验研究

基于磁致伸缩逆效应原理,以超磁致伸缩棒为敏感元件研究了一种具有高灵敏度的新型超磁致伸缩力传感器,通过集成在结构内部的霍尔传感器测量磁通密度来实现静态力的测量.同时,为了提高传感器的测量灵敏度,提出了一种安装在霍尔传感器周围的不锈钢钢环的特殊结构.给出了超磁致伸缩力传感器的测量原理和设计过程,并通过实验研究确定了偏置磁场、预紧力和超磁致伸缩棒的尺寸等因素对传感器输出特性的影响规律,分别得到了传感器工作的最佳偏置磁场和预紧力,为超磁致伸缩力传感器的深入研究和精确控制提供了一种技术途径.     

基于振动响应的耦合杆系统损伤识别

  基于响应灵敏度分析法对两跨耦合杆系统的损伤识别问题进行了研究。建立了耦合杆系统的有限元运动方程,利用状态空间法计算系统在外激励下的响应。将系统的局部损伤模拟为杆单元抗拉刚度的减少,推导了响应对单元抗拉刚度的灵敏度。并利用此响应灵敏度进行系统的局部损伤识别。数值算例表明,文中方法能快速准确地识别出耦合杆的局部损伤,并且对模拟的人工噪声不敏感。说明该方法具有一定的工程应用前景。     

油田用抽油杆镦锻成形过程数值仿真研究

介绍了抽油杆工艺特点及抽油杆镦锻成形工序过程.依据成形过程,基于三维刚-黏塑性有限元的理论,利用有限元软件对抽油杆镦锻成形各工步进行了数值仿真模拟.得到了抽油杆镦锻成形各工步的应力、应变、损伤场等的变化规律,为抽油杆镦锻成形提供了直观设计依据和经验.     

两端固定有限长粘弹杆的广义磁热粘弹问题

应用Lord-Shulman(LS)和Green-Lindsay(GL)广义热弹性理论,研究了在磁场中受移动热源作用的两端同定有限长均质各向同性粘弹杆的磁热粘弹动态响应,并与经典耦合理论进行了对比.给出了杆的广义磁热粘弹耦合的控制方程,借助拉普拉斯积分变换及其数值反变换对控制方程进行了求解.计算得到了杆内无量纲温度、应力及位移的分布规律,从其分布图上可以看出时间、热源移动速度以及磁场大小对以上分布规律有一定的影响.     

基于ANSYS的压电陶瓷材料有限元仿真分析

介绍了压电效应与压电陶瓷材料相关理论,利用压电材料的正压电效应,可以将机械能转换为电能,ANSYS大型有限元分析软件可进行力电耦合场分析,利ANSYS对压电陶瓷薄膜的力电转换进行有限元模拟与分析,对压电薄膜施加一定外力,分析产生的电压特性。     

基于ANSYS的核电用燃料棒的特种焊接电场效应分析

根据有限元法建立利用特种压力电阻焊制造的核电用燃料棒的三维电场分析模型,通过理论分析及程序模拟计算,得出该燃料棒在特定的试验模拟参数下的电场分布规律.利用ANSYS的模拟结果与真实测试结果进行比较,验证了计算结果的可靠性.