1、高溫超導(dǎo)磁體在實際中能否安全運行和大量投入使用，其熱穩(wěn)定性起著關(guān)鍵作用。而作為影響磁體熱穩(wěn)定性的重要方面，研究超導(dǎo)磁體運行過程中出現(xiàn)的交流損耗和熱傳導(dǎo)特性就顯得十分有意義。由于高溫超導(dǎo)材料十分昂貴，使得在制作高溫超導(dǎo)磁體時，應(yīng)盡量減少材料用量來降低超導(dǎo)體的制作成本以提高其運行的經(jīng)濟性。故針對超導(dǎo)磁體運行過程中的交流損耗和熱傳導(dǎo)特性問題，本文對YBCO高溫超導(dǎo)體在超導(dǎo)態(tài)運行中的電磁特性、溫升特性及交流損耗進行數(shù)值仿真研究;針對超導(dǎo)磁體的制

2、作成本和運行中的經(jīng)濟性問題，本文對YBCO高溫超導(dǎo)帶材繞制的三種結(jié)構(gòu)類型的螺管磁體進行電磁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究。
　　本文首先介紹超導(dǎo)體的基本知識及其在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用、電磁場分析基礎(chǔ)、大型有限元仿真軟件Comsol特性以及適用于超導(dǎo)磁體電磁結(jié)構(gòu)優(yōu)化的幾種常用優(yōu)化算法。
　　然后，基于Comsol軟件的多物理場耦合特性，引入其中的AC/DC模塊和熱傳導(dǎo)模塊，建立了高溫超導(dǎo)體的電磁-熱相耦合的數(shù)值計算模型。利用此數(shù)值計算模型

3、，研究了不同頻率、不同交變外磁場激勵下，對處于液氮溫度下的高溫超導(dǎo)的的電磁特性和溫升特性進行實時模擬仿真，并分析其處于交變磁場中的交流損耗特性，為超導(dǎo)體安全穩(wěn)定運行，避免超導(dǎo)體失超提供了一定的參考。
　　最后，基于螺管線圈簡單的結(jié)構(gòu)，較高的材料利用率以及廣泛應(yīng)用等優(yōu)點，引入全局搜索能力較強的遺傳算法和局部搜索能力較強的非線性規(guī)劃算法相結(jié)合的非線性遺傳算法對三種不同結(jié)構(gòu)類型的螺管磁體進行電磁結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使其在滿足一定的磁場要求下，達到