SMES用超伝導コイル導体の電磁力による力学的挙動の解析に関する研究

SMES超导线圈导体电磁力力学行为分析研究

• 批准号: 10750216
• 负责人: 堀内 陽子
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Oita University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10750216/
• 关键词: 超伝導応用; SMES; トロイダルコイル; 変形D型コイル; 電磁力変形; 機械的特性; 曲りはり

超伝導コイルの実用における問題点のひとつである電磁力による導体の変形を予測・評価するために力学モデルを提案して解析を行ってきた。試験用SMES(ESK)の要素コイルの通電時の電磁力変形の測定結果について,この力学モデルを適用し考察を行ってきたが,これまでに定性的には説明が可能となったが定量的には不明な点もあった。その原因のひとつとして,昨年度まで検討していた力学モデルではコイルの曲線部分の変形を直線的に変形する単純伸びとしたモデルであったことが考えられる。そこで,今年度は,この部分の変形に曲りはりの変形の影響を考慮して,単純伸びのモデル(従来のモデル)での変形と比較をした。一般に曲りはりに力が加わって変形するとき,直線状のはりに力が加わって変形するよりも変形量が大きくなる。曲りはりの変形量は,はりの曲率と断面積の形状に依存する。対象としたコイルにこの関係を適用して,曲りはりとしての変形の影響を考えた場合,単純伸びのモデルと比較して約8倍変形しやすいという解析結果となった。以上の結果から単純伸びの力学モデルの曲りはりにおける等価縦弾性係数を算出して材料の縦弾性係数と比較検討した。昨年度までの研究結果で,解析結果のパラメータから縦弾性係数を算出し,実際の材料の縦弾性係数を比較したところ場所によって1/2〜1/8となっていた。今年度,新たに検討した曲りはりの変形の影響を考慮すると実際の縦弾性係数に近い値となった。

Super 伝 guide コ イ ル の be used に お け る problem point の ひ と つ で あ る electromagnetism に よ る conductor の - shaped を to measure, evaluation of 価 す る た め に mechanics モ デ ル を proposal し analytical line を っ て て き た. Test with SMES (ESK) の elements コ イ ル の energized the の electromagnetic force - shaped の determination results に つ い て, こ の mechanics モ デ ル を applicable し line inspection を っ て き た が, こ れ ま で に qualitative に は illustrate the potential と が な っ た が quantitative に は unknown な point も あ っ た. そ の reason の ひ と つ と し て, yesterday's annual ま で beg し 検 て い た mechanics モ デ ル で は コ イ ル の curve part の - shaped を linear に - shaped す る 単 pure stretch び と し た モ デ ル で あ っ た こ と が exam え ら れ る. そ こ で, our は "こ の part の - shaped に qu り は り の - shaped の influence を consider し て, 単 pure stretch び の モ デ ル (従 の モ デ ル) で の - shaped と compare を し た. General に songs り は り に が わ / っ て - shaped す る と き, straight line shape の は り に が わ / っ て - shaped す る よ り も quantities - shaped が き く な る. The curvature of the curve is, the curvature is と, the cross-sectional area is <s:1>, and the shape is に dependent on する. Like と seaborne し た コ イ ル に こ の masato is を applicable し て, qu り は り と し て の - shaped の influence を exam え た occasions, 単 pure stretch び の モ デ ル と compare し て about 8 times - shaped し や す い と い う analytical results と な っ た. Results above の か ら 単 pure stretch び の mechanics モ デ ル の qu り は り に お け る etc 価 縦 を 弾 sex coefficient to calculate し て material の 縦 弾 coefficient と compared beg し 検 た. Yesterday's annual ま で の で research results, analytical results の パ ラ メ ー タ か ら 縦 を 弾 sex coefficient to calculate し, be interstate の material の 縦 弾 coefficient を compared し た と こ ろ places に よ っ て 1/2 ~ 1/8 と な っ て い た. This year, the new たに検 is discussing the impact of the deformation of the た form of the た form を on the を considering the すると actual <s:1> 縦 elasticity coefficient に close to the となった value となった.

项目成果

堀内,江崎,林,入江: "試験用SMES(ESK)の要素コイルの電磁力変形に関する考察(4)"1999年度秋季低温工学・超伝導学会講演概要集. 177-177 (1999)

Horiuchi、Ezaki、Hayashi、Irie：“关于测试 SMES (ESK) 的基本线圈的电磁力变形的考虑 (4)”1999 年秋季低温工程和超导学会会议摘要 177-177 (1999)。

堀内,江崎,林,入江: "試験用SMES(ESK)の要素コイルの電磁力変形に関する考察(2)" 1998年度 秋季 低温工学・超電導学会講演概要集. 115-115 (1998)

Horiuchi、Ezaki、Hayashi、Irie：“关于测试 SMES (ESK) 的元件线圈的电磁力变形的考虑 (2)”1998 年秋季低温工程和超导学会会议摘要 115-115 (1998)。

堀内,江崎,林,入江: "試験用SMES(ESK)の要素コイルの電磁力変形に関する考察(3)"1999年度春季低温工学・超伝導学会講演概要集. 228-228 (1999)

Horiuchi、Ezaki、Hayashi、Irie：“关于测试 SMES (ESK) 的基本线圈的电磁变形的考虑 (3)”1999 年春季低温工程和超导学会会议摘要 228-228 (1999)。

堀内,江崎,林,入江: "試験用SMES(ESK)の要素コイルの力学モデルについて(3)"平成11年度電気関係学会九州支部連合会講演論文集. 131-131 (1999)

Horiuchi、Ezaki、Hayashi、Irie：“关于测试 SMES (ESK) 的基本线圈的力学模型 (3)” 1999 年九州电气工程学会分会联合会会议记录 131-131 (1999)。

堀内,江崎,今吉,入江: "試験用SMES(ESK)の要素コイルの電磁力変形に関する考察" 1998年度 春季 低温工学・超電導学会講演概要集. 98-98 (1998)

Horiuchi、Ezaki、Imayoshi、Irie：“关于测试 SMES (ESK) 元件线圈的电磁力变形的考虑”日本低温工程和超导协会 1998 年春季会议摘要 98-98 (1998)。