YBCO高温超导螺管磁体的优化设计

低温物理学报 , 2015, 37(2): 133-138.

YBCO高温超导螺管磁体的优化设计

张荔敏 ^1, , 羊新胜 ^2, , 张勇 ^3, , 刘力源 ^4, , 朱运鹏 ^5, , 赵勇 ^6,

1.西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室,超导与新能源研究开发中心,成都610031

2.西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室,超导与新能源研究开发中心,成都610031

3.西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室,超导与新能源研究开发中心,成都610031

4.西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室,超导与新能源研究开发中心,成都610031

5.西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室,超导与新能源研究开发中心,成都610031

6.西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室,超导与新能源研究开发中心,成都610031;新南威尔士大学材料科学与工程学院澳大利亚悉尼2052

基金项目: 国际合作项目(批准号:2013DFA51050),国家自然科学基金(批准号:51271155,51377138) 四川省科技计划项目(批准号:2011JY0031,2011JY0130)资助和课题.Project supported by the National Magnetic Confinement Fusion Science Program(Grant Nos.2011GB112001,2013GB110001),the Program of International S&T Cooperation(Grant No.2013DFA51050),the financial support of the National Nature Science Foundation of China (grant No.51271155,51377138),the Fundamental Research Funds for the Central Universities (SWJTU11ZT31,2682013CX004) and the Science Foundation of Sichuan Province (Grant Nos.2011JY0031,2011JY0130). 国家磁约束核聚变能研究专项基金(批准号:2011GB112001,2013GB110001 中央高校基本科研业务费资助项目(批准号:SWJTU11ZT31,2682013CX004)

关键词：高均匀度 , 非线性遗传算法 , 杂散场

THE OPTIMIZATION OF YBCO HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTING SPIRAL TUBE MAGNET

Keywords： High homogeneous , Nonlinear Genetic algorithm , Stray field

螺管线圈具有结构简单,材料利用率高等优点,是一种应用较为广泛的磁体结构.但单螺管线圈也具有漏磁较大,均匀度不高的缺点.针对螺管线圈的基本特征,包括磁场强度、磁场分布、磁体的内半径、磁体的漏磁等,本文利用数值计算的方法对高温超导螺管磁体结构进行了优化.在结构优化过程中,文中采用全局搜索能力较强的遗传算法和局部搜索能力较强的非线性规划算法相结合的非线性遗传算法进行优化,使超导磁体在满足一定约束条件的情况下达到最少的超导带材用量,以节约磁体的制造成本.同时比较分析了结构优化前后超导磁体的DSV(diameter spherical volume)区域的均匀度和杂散场分布.

参考文献

[1]	So Noguchi;Hideo Yamashita;Atsushi Ishiyama .An optimal design method for SMES coils using HTS tapes[J].IEEE Transactions on Applied Superconductivity: A Publication of the IEEE Superconductivity Committee,2002(1):1459-1462.
[2]	So Noguchi;Hideo Yamashita;Atsushi Ishiyama .An optimization method for design of SMES coils using YBCO tape[J].IEEE Transactions on Applied Superconductivity: A Publication of the IEEE Superconductivity Committee,2003(2 Pt.2):1856-1859.

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