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磁體用Nb3Sn超導體臨界性能:微結構理論與多尺度多物理場模擬 版權信息
- ISBN：9787121422553
- 條形碼：9787121422553 ; 978-7-121-42255-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
磁體用Nb3Sn超導體臨界性能:微結構理論與多尺度多物理場模擬 本書特色
為磁場超導磁體裝備設計制造、失超防護技術的發展、強穩定性超導體的研發提供支撐
磁體用Nb3Sn超導體臨界性能:微結構理論與多尺度多物理場模擬 內容簡介
Nb3Sn超導體臨界性能多尺度多物理場耦合特性及其本構描述是超導電磁固體力學、超導電工技術、裝備的數字化設計與制造、超導材料科學等學科關注的基本問題。本書圍繞強磁場磁體用Nb3Sn超導體臨界性能的微結構理論與多尺度多物理場模擬，針對力―電磁―熱多物理場環境下Nb3Sn臨界性能和失超在不同尺度上的響應規律及關聯，建立了Nb3Sn超導體臨界性能預測和分析的多尺度理論模型，并與實驗觀測結果進行了比對驗證。本書建立了考慮超導體多尺度效應的非線性理論模型，發展了相應的數值仿真算法，為強磁場超導磁體裝備設計制造、失超防護技術的發展，以及強穩定性超導體的研發提供了支撐。本書理論分析嚴格而縝密，可以作為從事固體力學、超導磁體裝備設計與制造、超導材料制備等領域研究的技術人員及其他各類科研工作者的參考書，也可以作為相關專業研究生的參考資料。
磁體用Nb3Sn超導體臨界性能:微結構理論與多尺度多物理場模擬 目錄
目 錄
第1章 緒論 001
1．1 Nb3Sn超導體變形―臨界性能耦合特性 007
1．2 Nb3Sn超導體失超 013
1．3 本書主要內容 019
參考文獻 020
第2章 多物理場環境下Nb3Sn超導體相轉變的經驗和半經驗模型 031
2．1 Nb3Sn超導體臨界性能的經驗和半經驗模型 033
2．1．1 一維變形狀態 033
2．1．2 三維變形狀態 037
2．2 多物理場環境下超導相轉變的唯象模型 041
2．2．1 多物理場環境下Nb3Sn超導體相轉變唯象模型的建立 042
2．2．2 唯象模型預測結果有效性的討論 046
2．3 本章小結 049
參考文獻 049
第3章 Nb3Sn超導體的微結構特征和多層級力學模型 055
3．1 Nb3Sn的晶體結構建模及力學性能 058
3．1．1 **性原理模擬簡介 058
3．1．2 VASP軟件簡介 064
3．1．3 Nb3Sn晶體結構建模及基本力學性能參數計算 065
3．2 Nb3Sn超導體的分子動力學模型 066
3．2．1 分子動力學模擬簡介 066
3．2．2 Nb3Sn分子動力學模擬 071
3．2．3 靜水壓加載模式下Nb3Sn單晶體和多晶體的變形分析 074
3．3 Nb3Sn多晶體的有限元模型 081
3．3．1 Nb3Sn Voronoi多晶體的有限元模型信息 083
3．3．2 晶粒彈性矩陣及隨機取向賦予 084
3．3．3 周期性邊界條件 086
3．3．4 Nb3Sn多晶體模型計算結果分析 087
3．4 Nb3Sn復合超導體的有限元模型及應力狀態分析 091
3．4．1 Nb3Sn復合超導體的多級結構 091
3．4．2 Nb3Sn復合超導體中微結構的應力狀態 101
3．5 本章小結 108
參考文獻 108
第4章 復雜應變狀態下Nb3Sn超導體臨界曲面漂移的多尺度分析 115
4．1 Nb3Sn超導體臨界性能的微結構理論 118
4．1．1 多軸應變狀態下Nb3Sn超導體臨界性能的簡化分析 118
4．1．2 費米面上電子態密度的重要性 128
4．1．3 應變誘導Nb3Sn超導體臨界性能弱化的基本理論 140
4．2 Nb3Sn超導體臨界性能的多尺度分析方法 149
4．2．1 基本計算方法 149
4．2．2 靜水壓強誘導Nb3Sn超導體臨界溫度退化的多尺度分析 152
4．2．3 軸向載荷作用下Nb3Sn復合超導體臨界性能的弱化 158
4．2．4 超導相轉變的兩尺度耦合分析方法 161
4．3 本章小結 165
參考文獻 166
第5章 馬氏體相變對Nb3Sn超導體正常態電阻率行為的影響 171
5．1 Nb3Sn超導體正常態電阻率的唯象模型 173
5．1．1 Nb3Sn超導體正常態電阻率應變效應簡介 173
5．1．2 唯象模型的建立 175
5．1．3 力―熱耦合作用下Nb3Sn超導體正常態電阻率變化的定量分析 180
5．1．4 小結 182
5．2 馬氏體相變對電阻率行為的影響 183
5．2．1 半經驗半解析耦合分析模型 184
5．2．2 結果討論 187
5．3 本章小結 189
參考文獻 189
第6章 Nb3Sn超導體失超分析 193
6．1 Nb3Sn失超瞬態微結構的熱應力和傳熱分析方法 196
6．2 Nb3Sn超導體失超瞬態微結構的熱分布和熱應力 199
6．3 本章小結 204
參考文獻 204
第7章 總結與展望 207
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第1章 緒論 001
1．1 Nb3Sn超導體變形―臨界性能耦合特性 007
1．2 Nb3Sn超導體失超 013
1．3 本書主要內容 019
參考文獻 020
第2章 多物理場環境下Nb3Sn超導體相轉變的經驗和半經驗模型 031
2．1 Nb3Sn超導體臨界性能的經驗和半經驗模型 033
2．1．1 一維變形狀態 033
2．1．2 三維變形狀態 037
2．2 多物理場環境下超導相轉變的唯象模型 041
2．2．1 多物理場環境下Nb3Sn超導體相轉變唯象模型的建立 042
2．2．2 唯象模型預測結果有效性的討論 046
2．3 本章小結 049
參考文獻 049
第3章 Nb3Sn超導體的微結構特征和多層級力學模型 055
3．1 Nb3Sn的晶體結構建模及力學性能 058
3．1．1 **性原理模擬簡介 058
3．1．2 VASP軟件簡介 064
3．1．3 Nb3Sn晶體結構建模及基本力學性能參數計算 065
3．2 Nb3Sn超導體的分子動力學模型 066
3．2．1 分子動力學模擬簡介 066
3．2．2 Nb3Sn分子動力學模擬 071
3．2．3 靜水壓加載模式下Nb3Sn單晶體和多晶體的變形分析 074
3．3 Nb3Sn多晶體的有限元模型 081
3．3．1 Nb3Sn Voronoi多晶體的有限元模型信息 083
3．3．2 晶粒彈性矩陣及隨機取向賦予 084
3．3．3 周期性邊界條件 086
3．3．4 Nb3Sn多晶體模型計算結果分析 087
3．4 Nb3Sn復合超導體的有限元模型及應力狀態分析 091
3．4．1 Nb3Sn復合超導體的多級結構 091
3．4．2 Nb3Sn復合超導體中微結構的應力狀態 101
3．5 本章小結 108
參考文獻 108
第4章 復雜應變狀態下Nb3Sn超導體臨界曲面漂移的多尺度分析 115
4．1 Nb3Sn超導體臨界性能的微結構理論 118
4．1．1 多軸應變狀態下Nb3Sn超導體臨界性能的簡化分析 118
4．1．2 費米面上電子態密度的重要性 128
4．1．3 應變誘導Nb3Sn超導體臨界性能弱化的基本理論 140
4．2 Nb3Sn超導體臨界性能的多尺度分析方法 149
4．2．1 基本計算方法 149
4．2．2 靜水壓強誘導Nb3Sn超導體臨界溫度退化的多尺度分析 152
4．2．3 軸向載荷作用下Nb3Sn復合超導體臨界性能的弱化 158
4．2．4 超導相轉變的兩尺度耦合分析方法 161
4．3 本章小結 165
參考文獻 166
第5章 馬氏體相變對Nb3Sn超導體正常態電阻率行為的影響 171
5．1 Nb3Sn超導體正常態電阻率的唯象模型 173
5．1．1 Nb3Sn超導體正常態電阻率應變效應簡介 173
5．1．2 唯象模型的建立 175
5．1．3 力―熱耦合作用下Nb3Sn超導體正常態電阻率變化的定量分析 180
5．1．4 小結 182
5．2 馬氏體相變對電阻率行為的影響 183
5．2．1 半經驗半解析耦合分析模型 184
5．2．2 結果討論 187
5．3 本章小結 189
參考文獻 189
第6章 Nb3Sn超導體失超分析 193
6．1 Nb3Sn失超瞬態微結構的熱應力和傳熱分析方法 196
6．2 Nb3Sn超導體失超瞬態微結構的熱分布和熱應力 199
6．3 本章小結 204
參考文獻 204
第7章 總結與展望 207
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磁體用Nb3Sn超導體臨界性能:微結構理論與多尺度多物理場模擬 作者簡介
喬力，工程力學專業博士研究生，太原理工大學機械與運載工程學院副教授。2018年12月接受國家留學基金委的資助，赴佛羅里達州立大學美國強磁場國家實驗室從事合作研究工作（2018.12-2020.5）。主要從事Nb3Sn高場超導復合材料多物理場耦合靜態/瞬態行為的研究工作。近年來，先后主持國家自然科學基金青年和面上項目，相關研究工作為強磁場超導磁體裝置的設計與制造提供理論支撐。相關研究成果已發表SCI收錄論文10篇（第一作者或通訊作者），中文核心期刊收錄論文4篇（通訊作者），部分發表在Applied Physics Letters、Journal of Alloys and Compounds、Journal of Applied Physics、Cryogenics以及固體力學學報、應用力學學報等學術期刊上，發表論文被Progress in Materials Science、Small、Acta Materialia、Physcial Review B、Superconductor Science and Technology、Applied Physics Letters、Journal of Applied Physics等材料、應用物理類雜志引用和正面評述。擔任國家自然科學基金委員會數理學部力學學科通訊評議專家，國際期刊Cryogenics、Journal of Alloys and Compounds審稿人。
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