超導釘扎磁浮

目錄
第1章　超導物理與超導體 1
1.1　超導物理發(fā)展簡史 1
1.2　超導電性 3
1.2.1　實驗研究 4
1.2.2　理論解釋 8
1.2.3　第Ⅱ類超導體 10
1.3　高溫超導體 11
1.3.1　銅氧化物高溫超導體 11
1.3.2　YBCO的晶體結(jié)構(gòu) 12
1.3.3　YBCO的臨界電流密度 14
1.3.4　REBCO的磁化與捕獲磁通密度分布 15
1.3.5　鐵基超導體 16
1.3.6　高溫超導體的分型 17
1.3.7　應用與前景 18
1.4　REBCO超導塊材的制備 21
1.4.1　晶體生長技術 22
1.4.2　REBCO超導塊材生長機理 23
1.4.3　頂部籽晶熔融織構(gòu)生長法 26
1.4.4　頂部籽晶溶滲法 27
1.4.5　REBCO超導塊材制備方法 28
1.4.6　REBCO超導塊材制備研究的缺陷 33
1.5　本章小結(jié) 33
參考文獻 34
第2章　超導釘扎磁浮原理與特點 35
2.1　發(fā)現(xiàn) 35
2.2　基本原理 37
2.2.1　磁通釘扎原理 37
2.2.2　懸浮原理 39
2.3　主要特征 41
2.3.1　外磁場 41
2.3.2　磁滯特性 42
2.3.3　力的非線性 44
2.3.4　懸浮、懸掛與側(cè)掛 46
2.3.5　弛豫 48
2.4　實驗研究 48
2.4.1　實驗內(nèi)容及方法 48
2.4.2　實驗設備 51
2.4.3　實驗內(nèi)容及方法的發(fā)展方向 58
2.5　系統(tǒng)優(yōu)化 59
2.5.1　永磁軌道的優(yōu)化 59
2.5.2　超導體懸浮性能的優(yōu)化 63
2.5.3　相互關系及應用環(huán)境的優(yōu)化 68
2.6　本章小結(jié) 72
參考文獻 73
第3章　電磁計算 75
3.1　電磁學理論基礎 75
3.1.1　麥克斯韋方程組 76
3.1.2　電磁本構(gòu)方程 77
3.1.3　電磁場初/邊值條件 77
3.2　高溫超導體理論模型及數(shù)值計算 78
3.2.1　電磁本構(gòu)關系 78
3.2.2　臨界電流密度的影響因素 81
3.2.3　電磁場控制方程 86
3.2.4　常用數(shù)值算法 92
3.2.5　電磁計算流程 96
3.2.6　有限元軟件的使用 97
3.3　永磁軌道磁場的解析計算 98
3.3.1　二維情況 98
3.3.2　三維情況 103
3.4　懸浮特性 108
3.4.1　準靜態(tài) 109
3.4.2　動態(tài) 114
3.5　交流損耗引起的熱效應 120
3.5.1　電磁-熱耦合模型 120
3.5.2　磁場波動頻率對溫升的影響 122
3.5.3　磁場波動幅值對溫升的影響 123
3.6　本章小結(jié) 125
參考文獻 125
第4章　系統(tǒng)動力學 127
4.1　非線性振動 127
4.1.1　懸浮導向力模型 128
4.1.2　運動穩(wěn)定性與自由振動 129
4.1.3　受迫振動 134
4.2　車輛-軌道耦合動力學理論基礎 136
4.2.1　多剛體系統(tǒng)動力學基礎知識 136
4.2.2　車輛系統(tǒng)動力學模型 137
4.2.3　柔性梁系統(tǒng)動力學模型 139
4.3　車-軌耦合動力學仿真 141
4.3.1　車-軌耦合動力學模型 142
4.3.2　車輛運行平穩(wěn)性 144
4.3.3　車輛*線通過能力 148
4.3.4　車-軌耦合振動效應 152
4.3.5　懸掛參數(shù)對車-橋耦合振動的影響 156
4.4　永磁軌道不平順 161
4.4.1　特征 162
4.4.2　測量 163
4.4.3　功率譜估計 169
4.4.4　隨機過程模擬與時域樣本 170
4.4.5　不平順對車輛動力學響應的影響 171
4.5　車輛動力學試驗與減振設計 177
4.5.1　懸浮漂移 177
4.5.2　車輛*線通過性能 179
4.5.3　利用永磁軌道的電磁阻尼器 180
4.6　本章小結(jié) 184
參考文獻 185
第5章　釘扎磁浮技術發(fā)展與應用 186
5.1　磁浮發(fā)展歷程 186
5.1.1　磁浮分類及其原理 186
5.1.2　超導釘扎磁浮車的發(fā)展歷程 189
5.2　超導釘扎磁浮車關鍵技術 193
5.2.1　懸浮導向系統(tǒng) 194
5.2.2　液氮加注系統(tǒng) 196
5.2.3　永磁軌道系統(tǒng) 197
5.2.4　直線牽引與制動系統(tǒng) 198
5.3　應用場景 203
5.3.1　中低速交通 203
5.3.2　高速交通 206
5.3.3　超高速低真空管(隧)道交通 208
5.3.4　電磁彈射和磁軸承 213
5.4　本章小結(jié) 217
參考文獻 217