Numerical analysis of the mechanical and electrical properties of CORC cables under torsional loading

材料科学 导电体 磁铁 有限元法 参数统计 超导磁体 半径 超导电性 复合材料 脆性 磁场 临界电流 机械工程 结构工程 凝聚态物理 计算机科学 物理 工程类 统计 量子力学 计算机安全 数学
作者
Jiangtao Yan,Keyang Wang,Yuanwen Gao
出处
期刊:Cryogenics [Elsevier]
卷期号:129: 103624-103624 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.cryogenics.2022.103624
摘要

The type II high-temperature superconducting (HTS) ReBCO tapes have been widely used in high-field magnets. Conductors on round core (CORC) cables can carry very high currents in background magnetic fields exceeding 20 T, making it one of the most important types of HTS cables. However, the cables of the magnets in the fusion reactor are subjected to large mechanical and electromagnetic loads that may twist the CORC cables. The intrinsic strain of the superconducting cable is constrained by the brittleness of the HTS tape, which, if exceeded, will cause irreversible damage by producing cracks in the ReBCO layer. A finite element (FE) model was developed to predict how the CORC cable will perform in torsional cases. A comparison of numerical simulations with experiments for a single- and double-layer CORC cable is first performed to validate the model's reliability. For single-layer CORC cables, our model reduces the error between FE results and experiments from 46.7% to 6.7%. Variations in the winding angle, tape width, Poisson's ratio of the CORC cable core material, and core radius were made as part of the parametric analysis. The critical torsion angle is analyzed from the perspective of critical current density reduction. The results show that maintaining a small tape gap (smaller winding angle (26−30°), smaller core diameter, and larger tape width) and a small Poisson ratio can improve the strain limit of the ReBCO layer. The reason for the plateau phenomenon in the normalized critical current density curve of the double-layer CORC cable is reinterpreted. It is also confirmed that multi-layer CORC cables still need to maintain a small tape gap. The FE model can guide optimizing a cable design for specific application conditions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
涛tao完成签到,获得积分10
1秒前
jiaqiLi完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
rui2820完成签到,获得积分10
3秒前
mera发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
科研通AI6.1应助chen采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
英俊的铭应助LX有理想采纳,获得10
5秒前
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
bingbing34发布了新的文献求助10
5秒前
燧人氏完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
火影忍者发布了新的文献求助10
6秒前
小巧南露完成签到,获得积分20
7秒前
大方怀亦完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
林菲菲发布了新的文献求助10
9秒前
宋佳完成签到,获得积分10
10秒前
悦耳海亦发布了新的文献求助10
10秒前
虚心的芝麻完成签到,获得积分10
10秒前
小巧南露发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
12秒前
12秒前
漂亮听双发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
15秒前
15秒前
18秒前
领导范儿应助端庄的如霜采纳,获得10
18秒前
燕燕于飞发布了新的文献求助10
18秒前
beyonder完成签到,获得积分20
18秒前
漂亮听双完成签到,获得积分20
18秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 2000
Processing of reusable surgical textiles for use in health care facilities 500
Population genetics 2nd edition 500
工学基礎離散数学とその応用[第2版] 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5807533
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5863690
关于积分的说明 15521522
捐赠科研通 4932223
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2655808
邀请新用户注册赠送积分活动 1602352
关于科研通互助平台的介绍 1557407