1、超導(dǎo)懸浮系統(tǒng)是超導(dǎo)體重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。它利用超導(dǎo)體的抗磁性和釘扎性使物體懸浮起來。與其它傳統(tǒng)的物理懸浮相比有很多無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。 本文從描述超導(dǎo)體宏觀電磁特性的Maxwell方程出發(fā)，基于超導(dǎo)體電磁本構(gòu)的非線性E-J關(guān)系和超導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，利用有限元方法和計(jì)算機(jī)快速計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)，建立定量分析超導(dǎo)懸浮系統(tǒng)的數(shù)值計(jì)算方法。 針對由圓柱形超導(dǎo)體－超導(dǎo)線圈組成的低溫超導(dǎo)懸浮系統(tǒng)，結(jié)合基于磁矢量位A方法的超導(dǎo)體偏微分方程，推導(dǎo)出計(jì)

2、算超導(dǎo)體屏蔽電流的有限元方程組，求得低溫懸浮系統(tǒng)的靜態(tài)懸浮力特性，分析了線圈電流幅值和線圈尺寸對靜態(tài)懸浮力的影響規(guī)律。并用此法對由超導(dǎo)球體－超導(dǎo)線圈組成的懸浮系統(tǒng)進(jìn)行分析。 針對由圓柱形超導(dǎo)體－永磁體組成的高溫超導(dǎo)懸浮系統(tǒng)，結(jié)合基于電流矢量位T方法的超導(dǎo)體偏微分方程，得到高溫超導(dǎo)體內(nèi)部復(fù)雜的屏蔽電流分布變化，本文選取兩組已經(jīng)有實(shí)驗(yàn)結(jié)果的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行數(shù)值定量模擬計(jì)算，得到的兩組靜態(tài)懸浮力－間隙曲線都與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合，懸浮力曲線有很

3、強(qiáng)的磁滯特性，屏蔽電流的分布從本質(zhì)上解釋了這個現(xiàn)象。最后詳細(xì)分析了系統(tǒng)的材料參數(shù)、尺寸參數(shù)和場冷高度對靜態(tài)懸浮力的影響規(guī)律，得到了很多對實(shí)際應(yīng)用有幫助的結(jié)果。 最后用磁通蠕變與流動模型對懸浮系統(tǒng)的動態(tài)懸浮力進(jìn)行了初步分析，得到了動態(tài)懸浮力對時間的依賴關(guān)系，通過與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比較，發(fā)現(xiàn)用磁通蠕變與流動模型比臨界態(tài)模型能更準(zhǔn)確地反映懸浮系統(tǒng)的動態(tài)特性。 總之，本文定量分析了超導(dǎo)懸浮系統(tǒng)的靜態(tài)特性，為將來的進(jìn)一步理論分析奠定了堅(jiān)