基于有限元的一种超导磁体拉杆结构的接触分析

介绍了一种利用碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer(简称)CFRP)做成的拉杆结构。由于CFRP属于各向异性材料,传统方法对拉杆进行接触分析存在很大困难。利用商业软件ANSYS对其进行了接触分析,主要包括304不锈钢悬置螺栓螺母、螺栓内锥孔与CFRP的接触分析,给出了接触分析中的最大应力云图和接触特征;并结合实验数据证实了结构的可行性。     

用于高场加速器磁体的新型高温超导内插线圈概念设计

中国科学院高能物理研究所正在进行环形正负电子对撞机-超级质子对撞机(CEPC-SPPC)的研究工作,未来超级质子对撞机(SPPC)初期要求的主环二极磁体磁场强度为12 T,升级后的磁体场强需求为20～24 T.为了达到15 T及以上的场强,高温超导线材制作的内插高场线圈是目前的唯一选择.本文对YBCO内插线圈做了相应的探究,并提出的一种新的设计方案,具有以下特点:线圈结构采用Common-coil与Block-type混合的设计,并解决了端部弯曲半径小的问题;充分利用YBCO在高场下磁场与超导带材平行时临界电流密度是垂直情况下的数倍特性,通过优化端部结构减小线材与磁场夹角;计算了不同形状及弯曲半径组合下的线材弯曲情况,综合考虑了端部长度与线材张力之间相互制约的问题,并给出了最终结果;试绕了两种端部的铜线圈,以及balloon-end的高温超导YBCO线圈并进行了测试.