《超導(dǎo)釘扎磁浮》闡述了新興的超導(dǎo)釘扎磁浮理論與技術(shù)，《超導(dǎo)釘扎磁浮》共5章，前3章著眼于超導(dǎo)釘扎磁浮物理現(xiàn)象，分別從相關(guān)的超導(dǎo)物理及材料基礎(chǔ)、實(shí)驗(yàn)、電磁計(jì)算三個角度進(jìn)行了詳細(xì)介紹；后2章上升到車輛系統(tǒng)技術(shù)層面，其中第4章基于工程化應(yīng)用對超導(dǎo)釘扎磁浮進(jìn)行系統(tǒng)動力學(xué)建模和計(jì)算，第5章總結(jié)了該技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀，并對未來真空管道交通進(jìn)行了展望。
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目錄
第1章 超導(dǎo)物理與超導(dǎo)體 1
1.1 超導(dǎo)物理發(fā)展簡史 1
1.2 超導(dǎo)電性 3
1.2.1 實(shí)驗(yàn)研究 4
1.2.2 理論解釋 8
1.2.3 第Ⅱ類超導(dǎo)體 10
1.3 高溫超導(dǎo)體 11
1.3.1 銅氧化物高溫超導(dǎo)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(dǎo)體 16
1.3.6 高溫超導(dǎo)體的分型 17
1.3.7 應(yīng)用與前景 18
1.4 REBCO超導(dǎo)塊材的制備 21
1.4.1 晶體生長技術(shù) 22
1.4.2 REBCO超導(dǎo)塊材生長機(jī)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(dǎo)塊材制備方法 28
1.4.6 REBCO超導(dǎo)塊材制備研究的缺陷 33
1.5 本章小結(jié) 33
參考文獻(xiàn) 34
第2章 超導(dǎo)釘扎磁浮原理與特點(diǎn) 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(shí)驗(yàn)研究 48
2.4.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法 48
2.4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 51
2.4.3 實(shí)驗(yàn)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(dǎo)體懸浮性能的優(yōu)化 63
2.5.3 相互關(guān)系及應(yīng)用環(huán)境的優(yōu)化 68
2.6 本章小結(jié) 72
參考文獻(xiàn) 73
第3章 電磁計(jì)算 75
3.1 電磁學(xué)理論基礎(chǔ) 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(dǎo)體理論模型及數(shù)值計(jì)算 78
3.2.1 電磁本構(gòu)關(guān)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(jì)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(jì)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(zhǔn)靜態(tài) 109
3.4.2 動態(tài) 114
3.5 交流損耗引起的熱效應(yīng) 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(xiàn) 125
第4章 系統(tǒng)動力學(xué) 127
4.1 非線性振動 127
4.1.1 懸浮導(dǎo)向力模型 128
4.1.2 運(yùn)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(xué)理論基礎(chǔ) 136
4.2.1 多剛體系統(tǒng)動力學(xué)基礎(chǔ)知識 136
4.2.2 車輛系統(tǒng)動力學(xué)模型 137
4.2.3 柔性梁系統(tǒng)動力學(xué)模型 139
4.3 車-軌耦合動力學(xué)仿真 141
4.3.1 車-軌耦合動力學(xué)模型 142
4.3.2 車輛運(yùn)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(yīng) 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(jì) 169
4.4.4 隨機(jī)過程模擬與時(shí)域樣本 170
4.4.5 不平順對車輛動力學(xué)響應(yīng)的影響 171
4.5 車輛動力學(xué)試驗(yàn)與減振設(shè)計(jì) 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(xiàn) 185
第5章 釘扎磁浮技術(shù)發(fā)展與應(yīng)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(dǎo)釘扎磁浮車的發(fā)展歷程 189
5.2 超導(dǎo)釘扎磁浮車關(guān)鍵技術(shù) 193
5.2.1 懸浮導(dǎo)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(yīng)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(xiàn) 217
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