一种超导线圈模拟方法、系统及计算机存储介质技术方案

本申请公开了一种超导线圈模拟方法、系统及计算机存储介质，该方法在图形处理单元上并行执行，方法包括：建立超导线圈全结构的电磁响应物理模型；确定自场；建立代表性单胞模型；确定每匝超导线的磁场变化率；利用FFT方法计算超导芯丝完全不耦合下超导线圈截面的电流密度分布；确定超导线圈横截面的发热功率；确定超导线圈横截面的温度场变化；耦合电磁场和温度场变化确定电流密度、磁场、温度随时间的模拟数据；生成电磁响应、磁滞损耗及磁

【技术实现步骤摘要】
一种超导线圈模拟方法、系统及计算机存储介质


[0001]本申请涉及计算机模拟
，特别涉及一种超导线圈模拟方法、系统及计算机存储介质。

技术介绍

[0002]在未来能源变革性发展、先进医用设备、大科学装置等重大需求牵引下，对磁体的磁场强度要求不断提高。因超导材料强大的载流能力，高场超导磁体成为科学仪器、医疗、工业加工、电力装备和国防特种装备的核心技术。在实际生产中为了得到更高磁场，超导材料往往制成多匝超导线绕制的多股线线圈，这些多股线超导线圈通常需要在外磁场中携带传输电流。考虑到性能稳定性和安全性，其磁滞损耗、磁热稳定性问题是这些工程结构设计中的关键问题。特别在设计线圈时，能够可靠地模拟线圈内部各匝超导线的电磁响应、损耗及磁
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热稳定性非常重要。超导线圈结构复杂，而且内部超导芯丝数目不定，少则十几根，多则上万根，导致了实际超导线圈研制繁琐。相比于实际冗长而繁重的研制周期，针对复杂结构的多股线超导线圈的电磁响应、损耗及磁
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热稳定性开展研究，开发有效的模拟方法则更节约和高效。
[0003]然而复杂结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超导线圈模拟方法，其特征在于，所述方法在图形处理单元上并行执行，所述方法包括：建立超导线圈全结构的电磁响应物理模型；对所述电磁响应物理模型施加外加电流，确定产生的自场；在所述超导线圈的横截面选取单匝超导线，建立代表性单胞模型；根据三维背景磁场和所述自场确定横截面上每匝超导线的磁场变化率；在所述代表性单胞模型上利用FFT方法计算超导芯丝完全不耦合下超导线圈截面的电流密度分布；根据所述磁场变化率对电磁场进行迭代计算，根据迭代后的电磁场和所述电流密度分布以及温度场分布确定超导线圈横截面的发热功率；结合热扩散方程和所述发热功率确定超导线圈横截面的温度场变化；耦合电磁场和所述温度场变化确定超导线圈横截面的电流密度、磁场、温度随时间的模拟数据；获得超导线圈中每匝超导线的模拟数据后，生成电磁响应、磁滞损耗及磁
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热稳定性模拟的结果数据。2.根据权利要求1所述的一种超导线圈模拟方法，其特征在于，所述建立超导线圈全结构的电磁响应物理模型，包括：获取全结构超导线圈的实际尺寸；根据所述实际尺寸建立全结构超导线圈的电磁响应物理模型。3.根据权利要求1所述的一种超导线圈模拟方法，其特征在于，在确定超导线圈横截面的温度场变化后，基于所述温度场变化对温度场进行迭代计算。4.根据权利要求1所述的一种超导线圈模拟方法，其特征在于，还包括：生成与所述结果数...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛存，任晗熹，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：