ВЛИЯНИЕ ОДНООСНОГО СЖАТИЯ НА ТРАНСПОРТНЫЕ И ЛЕВИТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ ЛЕНТОЧНЫХ КОМПОЗИТОВ

В работе представлены результаты исследований влияния на критический ток и левитационные характеристики механического одноосного сжатия образцов высокотемпературных сверхпроводящих (ВТСП) ленточных композитов, являющихся перспективным материалом для создания систем на основе магнитной левитации. Сжатие происходило в направлении перпендикулярном плоскости ленты. Давление варьировалось о 0 до 695 МПа, что соответствует силе воздействия в 10 кН на стопку из квадратных фрагментов ВТСП ленты со стороной 12 мм. Как для отдельных лент, так и для стопок из трех и пяти лент были выполнены измерения зависимости критического тока от приложенного давления. Для стопки из 50 лент проведено исследование влияния сжатия на силу левитации. Для анализа полученных экспериментальный результатов была разработана расчетная модель на основе метода конечных элементов, реализованная с использованием пакета программного обеспечения Comsol Multiphysics. Показано, что при однородном сжатии отдельной ленты и стопок лент небольшой толщины (до 5 лент), деградации характеристик ВТСП-ленты происходит преимущественно на границе области воздействия, что вызвано наличием деформаций изгиба. Вне границ воздействия не было обнаружено деградации критического тока и силы левитации ВТСП-лент при давлениях до 695 МПа. Однако при сдавливании больших стопок лент (50 шт.), хотя граница сжатия и отсутствует, происходит неоднородная деформация слоев ленты, что может быть вызвано локальными изгибными деформациями, обусловленными флуктуациями как формы лент, так и толщины слоев в отдельных лентах. Это вызывает линейное по давлению, падение силы левитации.

1. <em>Bernstein P., Noudem J.</em> // Supercond. Sci. Technol. 2020. V. 33. P. 033001.

2. <em>Hull J.R.</em> // Supercond. Sci. Technol. 2000. V. 13 (2). P. R1.

3. <em>Werfel F.N. et al.</em> // Supercond. Sci. Technol. 2012. V. 25 (1). P. 014007.

4. <em>Miyazaki Y. et al.</em> // Cryogenics (Guildf). 2016. V. 80. P. 234–237.

5. <em>Webster J.G. et al.</em> // Wiley Encycl. Electr. Electron. Eng. 2017. P. 1–18.

6. <em>Liu K. et al.</em> // Supercond. Sci. Technol. 2018. V. 31 (1). P. 015013.

7. <em>Osipov M. et al.</em> // IEEE Trans. Appl. Supercond. 2016. V. 26 (4). P. 3601704.

8. <em>Rudnev I. et al.</em> // Mater. Res. Express. 2019. V. 6 (3). P. 036001.

9. <em>Sass F. et al.</em> // IEEE Trans. Appl. Supercond. 2013. V. 23 (3). P. 3600905.

10. <em>Sotelo G.G. et al.</em> // J. Phys.: Conf. Ser. 2014. V. 507 (3). P. 032017.

11. <em>Sass F. et al.</em> // IEEE Trans. Appl. Supercond. 2014. V. 24 (3). P. 3600405.

12. <em>Patel A. et al.</em> // IEEE Trans. Appl. Supercond. 2016. V. 26 (3). P. 15857463.

13. <em>Irina A. et al.</em> // Supercond. Sci. Technol. 2019. V. 32 (10). P. 105001.

14. <em>Patel A. et al.</em> // IEEE Trans. Appiled Supercond. 2015. V. 8223. P. 5203405.

15. <em>Rudnev I. et al.</em> // Phys. Proc. 2015. V. 65. P. 141–144.

16. <em>Osipov M. et al.</em> // Supercond. Sci. Technol. 2019. V. 32 (5). P. 054003.

17. <em>Patel A. et al.</em> // Supercond. Sci. Technol. 2015. V. 28 (11). P. 115007.

18. <em>Patel A. et al.</em> // Supercond. Sci. Technol. 2017. V. 30 (2). P. 024007.

19. <em>Takao T. et al.</em> // IEEE Trans. Appl. Supercond. 2007. V. 17 (2). P. 3517–3519.

20. <em>Pokrovskiy S.V, Rudnev I.A, Podlivaev A.I.</em> // J. Phys.: Conf. Ser. 2009. V. 150 (5). P. 052211.

21. <em>Sugano M., Osamura K., Prusseit W., Semerad R., Kuroda T., Itoh K., Kiyoshi T.</em> // IEEE Trans. Appl. Supercond. 2005. V. 15 (2). P. 3581–3584.

22. <em>Osamura K., Machiya Sh., Tsuchiya Y., Suzuki H.</em> // Supercond. Sci. Technol. 2010 . V. 23. P. 045020.

23. <em>Chen W., Zhang H., Chen Y., Liu L., Shi J., Yang X., Zhao Y.</em> // IEEE Trans. Appl. Supercond. 2018. V. 28 (3). P. 8400905.

24. <em>Shin H.-S., Bautista Zh.</em> // Supercond. Sci. Technol. 2019. V. 32. P. 064004.