超伝導複合材料の力学応答が超伝導特性に及ぼす影響のモデリング

模拟超导复合材料的机械响应对超导性能的影响

• 批准号: 12875128
• 负责人: 落合 庄治郎
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12875128/
• 关键词: 超伝導材料; 複合材料; 応力; ひずみ; クラック; 臨界電流; 破壊; フィラメント

多芯Nb_3Al/CuおよびNb-Ti/Cu超伝導複合線材を対象として,静的および繰り返し(疲労)応力下での,フィラメントおよび安定化銅の損傷の発生,成長,集積を観察した。その結果と臨界電流を比較することにより,力学応答と超伝導特性の相関を評価した。主な結果は以下のようにまとめられる。(1)複合線材中でNb_3Alフィラメントは脆性破壊するがNb-Tiフィラメントは延性を持っているため,単独の場合と複合材中では著しく異なった挙動をする。Nb-Tiフィラメントは単独の場合は1箇所でネッキングして破断するが,複合材中ではフィラメントと安定化銅の力学的相互作用でネッキングの進行と抑制が繰り返されるので,マルティプルネッキング現象を呈する。(2)その結果,フィラメント損傷は,Nb_3Alでは脆性破断の集積,Nb-Tiではマルティプルネッキングによる断面の不均一化の形で生じる。(3)損傷を内含する複合線材の破壊強度と臨界電流の相関解析から,損傷が増すと共にn値が低下すること,破壊強度と臨界電流の間には弱い直線関係があることを見出した。

Multi-core Nb_3Al/Cu and Nb-Ti/Cu superconducting composite wires have been investigated for damage initiation, growth and accumulation under static stress conditions. The results show that the critical currents are compared, and the correlation between mechanical response and conductivity is evaluated. The main result is: (1)Nb_3Al alloy is brittle and ductile in composite wires, but it is different in composite wires. Nb-Ti composite material has a mechanical interaction with stabilized copper, and the mechanical interaction between stabilized copper and Nb-Ti composite material has a mechanical interaction with stabilized copper. (2)The results show that the damage of Nb_3Al is brittle fracture accumulation, and the inhomogeneous fracture of Nb-Ti is nonuniform. (3)The correlation analysis of breaking strength and critical current of composite wire with damage is presented.

项目成果

S.ochiai,M.Moji 他3名: "Fracture Behavior and Its Influence on Superconducting Property of Nb_3Al Composite wire"Proceedings of 9th US-Japan Conference on Composite Materials. 185-192 (2000)

S.ochiai，M.Moji等3人：“Nb_3Al复合材料线材的断裂行为及其对超导性能的影响”第九届美日复合材料会议论文集185-192（2000）。

北條正樹,落合庄治郎 他3名: "Nb-Ti/Cu多芯超伝導複合線材中におけるフィラメントの変形"第44回日本学術会議材料連合講演会論文集. 125-126 (2000)

Masaki Hojo、Shojiro Ochiai 等 3 人：“Nb-Ti/Cu 多芯超导复合线材中细丝的变形”第 44 届日本材料协会科学理事会会议记录 125-126（2000 年）。