超導磁通釘扎連接的作用力及自穩(wěn)定性分析研究.pdf

1、航天技術(shù)一直都是各國研究的熱點和重點，而航天器連接又是其中十分重要的組成部分，盡管現(xiàn)有航天相關(guān)技術(shù)已經(jīng)取得了突出的成就，但依靠傳統(tǒng)技術(shù)，不免存在控制復雜、高成本和高風險的特點。由于存在以上的局限性，因此研究新型航天相關(guān)技術(shù)十分必要。由于第II類高溫超導所特有的磁通釘扎效應呈現(xiàn)自穩(wěn)定、非接觸和抗干擾的特征，因此本論文提出了基于磁通釘扎效應的航天器連接的構(gòu)想，并設(shè)想了一種基于磁通釘扎效應的可控的可重構(gòu)結(jié)構(gòu)。
　　在理論研究釘扎連接的相

2、互作用力時，本論文將永磁鐵與單電流環(huán)等效來計算永磁鐵的磁矩，提出了通過增加綜合性能系數(shù)的方式對凍結(jié)鏡像模型進行修正的方法，利用修正凍結(jié)鏡像模型對軸向釘扎作用力進行了理論分析，并驗證了釘扎鉸鏈的可行性。
　　在實驗研究釘扎連接的相互作用力時，在自制簡易懸浮力實驗平臺上采集了零場冷和場冷下懸浮力數(shù)據(jù)，并與理論推導的公式進行比較。結(jié)果顯示了精確公式在不同實驗條件下都具有較好的對應關(guān)系，分析了簡單公式具有較大誤差的原因，進行了磁滯效應的測

3、量和懸浮力時間弛豫實驗，并發(fā)現(xiàn)了第二次下降過程中懸浮力并非減小而呈現(xiàn)增大的趨勢和懸浮力隨時間不僅存在著隨時間減小的現(xiàn)象也存在著懸浮力隨時間先增大后減小的趨勢。
　　在分析由高溫超導體和永磁鐵組成的釘扎系統(tǒng)時，本論文基于彈簧阻尼模型的基礎(chǔ)將釘扎力看作一種特殊的內(nèi)勢力提出了內(nèi)勢力阻尼模型，并通過Lyapunov穩(wěn)定驗證了無重力條件下的自穩(wěn)定性，利用數(shù)值仿真研究了釘扎系統(tǒng)在不同參數(shù)下的時間響應，并從數(shù)值分析的角度進一步驗證了釘扎系統(tǒng)的自