用于周期性超导体有限元建模的耦合轴向与横向电流方法

本文提出了耦合轴向与横向电流（I）（CATI）方法，作为一种高效且准确的有限元方法，用于对周期性复合超导导体的电磁行为进行建模。该方法由一对通过电路方程耦合的二维模型组成，以考虑导体的几何周期性。这使得能够用二维模型捕捉三维效应，并且与传统三维模型相比显著减少了计算时间。在详细介绍了该方法之后，我们通过与参考有限元模型的比较对其进行了验证，重点关注其在扭转多丝超导股线中的应用。特别是，我们表明 CATI 方法能够捕捉从非耦合丝到耦合丝的转变，并准确计算丝间耦合时间常数。随后，我们通过针对一系列外部横向磁场激励（有传输电流和无传输电流的情况）生成给定股线类型的详细损耗图和磁化曲线，展示了该方法的能力。