[發明專利]一種二代高溫超導帶材的失超電阻仿真預測方法和系統

有效

• 申請號: 201910315577.4
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110161329B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 梁思源;任麗;徐穎;譚翔宇;李政;郭樹強;陳貴倫
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R27/08;G01K17/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

1.一種二代高溫超導帶材的失超電阻仿真預測方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)對取樣超導帶材進行N次交流沖擊或直流沖擊實驗，測量每次實驗中超導帶材在失超過程中的電壓和電流，推導得到超導帶材在N次實驗中失超過程中電阻R和累積焦耳熱Q的對應關系(R～Q)₁,(R～Q)₂,...,(R～Q)_N，選取數據量最多的對應關系作為超導帶材在失超過程中電阻R和累積焦耳熱Q的最終對應關系R～Q；

(2)若待預測超導帶材失超，則隨時間變化的累積的焦耳熱Q_n為：

Q_n＝Q_(n-1)+I_n²R_nΔt

其中，Q_n為第n個時刻超導帶材累積的焦耳熱，R_n為第n個時刻失超電阻，I_n為第n個時刻的沖擊電流，Δt為每個時刻的時長；

(3)由Q_n查詢R～Q，得到下一時刻的失超電阻R_in，設n＝n+1，R_n＝R_in，重復執行步驟(2)～(3)，直至計算得到待預測超導帶材所有時刻的失超電阻。

2.根據權利要求1所述的一種二代高溫超導帶材的失超電阻仿真預測方法，其特征在于，所述步驟(1)中，測量得到失超過程中的電壓U和電流I，通過積分運算得到超導帶材在失超過程中電阻R和累積焦耳熱Q的對應關系R～Q具體為：

其中，t表示失超過程中的所有測量時刻。

3.根據權利要求1所述的一種二代高溫超導帶材的失超電阻仿真預測方法，其特征在于，所述步驟(2)中待預測超導帶材失超具體判斷方法為：

若I≥I_C，則判定超導帶材失超，其中I為沖擊電流，I_C為失超臨界電流。

4.根據權利要求1、2或3所述的一種二代高溫超導帶材的失超電阻仿真預測方法，其特征在于，所述步驟(3)中由Q_n查詢R～Q，得到下一時刻的失超電阻具體為：

對R～Q中的數據進行曲線擬合，建立數學模型描述對應關系R～Q，再將Q_n代入數學模型中求取Q_n對應的失超電阻。

5.根據權利要求1、2或3所述的一種二代高溫超導帶材的失超電阻仿真預測方法，其特征在于，所述步驟(3)中由Q_n查詢R～Q，得到下一時刻的失超電阻具體為：

采用查表法在對應關系R～Q中查詢Q_n對應的失超電阻R_in，若對應關系R～Q中沒有Q_n的值，則對對應關系R～Q中和Q_n最接近的Q值進行插值計算，得到Q_n對應的失超電阻。

6.根據權利要求1所述的一種二代高溫超導帶材的失超電阻仿真預測方法，其特征在于，所述待預測超導帶材在剛進入失超狀態時，設置超導帶材的初始失超電阻為R₁，超導帶材的初始焦耳熱為零。

7.根據權利要求1所述的一種二代高溫超導帶材的失超電阻仿真預測方法，其特征在于，取樣超導帶材的長度為l₁，待預測超導帶材的長度為l₂，若l₁不等于l₂，則計算得到待預測超導帶材所有時刻的失超電阻R后，待預測超導帶材所有時刻的最終失超電阻R’為：

R’＝N×R

N＝l₂/l₁。