基于反向计算方法的场冷块状高温超导体临界态快速高效建模
超导电性
2020-10-13 v1 应用物理
摘要
为加速交错阵列块状高温超导(HTS)波荡器中临界态磁化电流的建模，开发了一种反向计算方法。其关键概念如下：i) 快速场冷(FC)磁化后，首先在HTS块体表面产生大的磁化电流；ii) 随后磁化电流根据临界态模型逐步向内弛豫；iii) 经过数十次反向迭代后，磁化电流达到稳态。仿真结果在电磁及电磁-力学耦合分析方面均与H公式方法高度吻合，但计算速度显著更快。求解具有180万自由度(DOFs)的有限元模型时，反向计算方法耗时不到1.4小时，比其他最先进的数值方法快一个数量级或更高。最后，利用这些模型研究了机械应力对临界态磁化电流分布及中心轴波荡场的影响。
引用
@article{arxiv.2007.06385,
title = {Fast and efficient critical state modelling of field-cooled bulk high-temperature superconductors using a backward computation method},
author = {Kai Zhang and Mark Ainslie and Marco Calvi and Sebastian Hellmann and Ryota Kinjo and Thomas Schmidt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.06385},
year = {2020}
}
备注
12 pages, 7 figures