磁体用Nb3Sn超导体临界性能 微结构理论与多尺度多物理场模拟

Nb3Sn超导体临界性能多尺度多物理场耦合特性及其本构描述是超导电磁固体力学、超导电工技术、装备的数字化设计与制造、超导材料科学等学科关注的基本问题。本书围绕强磁场磁体用Nb3Sn超导体临界性能的微结构理论与多尺度多物理场模拟，针对力-电磁-热多物理场环境下Nb3Sn临界性能和失超在不同尺度上的响应规律及关联，建立了Nb3Sn超导体临界性能预测和分析的多尺度理论模型，并与实验观测结果进行了比对验证。本书建立了考虑超导体多尺度效应的非线性理论模型，发展了相应的数值仿真算法，为强磁场超导磁体装备设计制造、失超防护技术的发展，以及强稳定性超导体的研发提供了支撑。本书理论分析严格而缜密，可以作为从事固体力学、超导磁体装备设计与制造、超导材料制备等领域研究的技术人员及其他各类科研工作者的参考书，也可以作为相关专业研究生的参考资料。

第1章 绪论
1.1 Nb3Sn超导体变形—临界性能耦合特性
1.2 Nb3Sn超导体失超
1.3 本书主要内容
参考文献
第2章 多物理场环境下Nb3Sn超导体相转变的经验和半经验模型
2.1 Nb3Sn超导体临界性能的经验和半经验模型
2.1.1 一维变形状态
2.1.2 三维变形状态
2.2 多物理场环境下超导相转变的唯象模型
2.2.1 多物理场环境下Nb3Sn超导体相转变唯象模型的建立
2.2.2 唯象模型预测结果有效性的讨论
2.3 本章小结
参考文献
第3章 Nb3Sn超导体的微结构特征和多层级力学模型
3.1 Nb3Sn的晶体结构建模及力学性能
3.1.1 第一性原理模拟简介
3.1.2 VASP软件简介
3.1.3 Nb3Sn晶体结构建模及基本力学性能参数计算
3.2 Nb3Sn超导体的分子动力学模型
3.2.1 分子动力学模拟简介
3.2.2 Nb3Sn分子动力学模拟
3.2.3 静水压加载模式下Nb3Sn单晶体和多晶体的变形分析
3.3 Nb3Sn多晶体的有限元模型
3.3.1 Nb3Sn Voronoi多晶体的有限元模型信息
3.3.2 晶粒弹性矩阵及随机取向赋予
3.3.3 周期性边界条件
3.3.4 Nb3Sn多晶体模型计算结果分析
3.4 Nb3Sn复合超导体的有限元模型及应力状态分析
3.4.1 Nb3Sn复合超导体的多级结构
3.4.2 Nb3Sn复合超导体中微结构的应力状态
3.5 本章小结
参考文献
第4章 复杂应变状态下Nb3Sn超导体临界曲面漂移的多尺度分析
4.1 Nb3Sn超导体临界性能的微结构理论
4.1.1 多轴应变状态下Nb3Sn超导体临界性能的简化分析
4.1.2 费米面上电子态密度的重要性
4.1.3 应变诱导Nb3Sn超导体临界性能弱化的基本理论
4.2 Nb3Sn超导体临界性能的多尺度分析方法
4.2.1 基本计算方法
4.2.2 静水压强诱导Nb3Sn超导体临界温度退化的多尺度分析
4.2.3 轴向载荷作用下Nb3Sn复合超导体临界性能的弱化
4.2.4 超导相转变的两尺度耦合分析方法
4.3 本章小结
参考文献
第5章 马氏体相变对Nb3Sn超导体正常态电阻率行为的影响
5.1 Nb3Sn超导体正常态电阻率的唯象模型
5.1.1 Nb3Sn超导体正常态电阻率应变效应简介
5.1.2 唯象模型的建立
5.1.3 力-热耦合作用下Nb3Sn超导体正常态电阻率变化的定量分析
5.1.4 小结
5.2 马氏体相变对电阻率行为的影响
5.2.1 半经验半解析耦合分析模型
5.2.2 结果讨论
5.3 本章小结
参考文献
第6章 Nb3Sn超导体失超分析
6.1 Nb3Sn失超瞬态微结构的热应力和传热分析方法
6.2 Nb3Sn超导体失超瞬态微结构的热分布和热应力
6.3 本章小结
参考文献
第7章 总结与展望