中文摘要：

自高温超导体发现以来，超导材料得到了广泛的应用，其中之一为超导磁悬浮体（列车）。在超导悬浮系统中，当悬浮体以一定间隙被悬浮在某一高度位置时，不可避免会受到外界微小干扰而偏离悬浮的平衡位置。由于超导体的屏蔽电流使其具有自我调节的能力，超导悬浮表现出与常导悬浮决然不同的基本性质- - 超导悬浮的自稳定性。然而，当悬浮体在悬浮高度位置附近发生周期变化的上下波动时，超导体内的时变电磁场将会导致超导体内的热耗散甚至严重时导致失超现象进而引其悬浮失稳。本项目针对高温超导体的非线性电磁物理与悬浮体动力稳定的非线性耦合问题，开展有关超导体在周期时变电磁场作用下的热耗散、失超条件与外界控制参数的关联、以及电磁悬浮力及悬浮稳定性等高温超导悬浮系统（列车）中关注的基础性课题展开理论与数值建模、定量分析、和基本实验测量研究，为超导材料工程应用中的力学设计提供基本的分析框架与方法。

结论摘要：

本项目主要针对高温超导磁悬浮系统的电磁物理与悬浮力特性开展了理论与实验研究。在高温超导体处于极低温环境下的电-磁-热相互作用的磁通跳跃失稳基本物理问题，建立的有效基本模型使其各类实验特征首次得到了统一模拟，并研究了非均匀临界电流对其磁通跳跃的影响规律。在高温超导磁悬浮动态特性方面，采用超导的宏观非线性电磁模型给出了其振动中心漂移现象的完整理论模拟，揭示了产生这一现象的主要原因为超导体内的磁通蠕变所致，并给出了其随时变间隙变化的规律；从超导磁悬浮体的动态响应出发，提出了计算其磁悬浮系统的动磁刚度与磁阻尼因子的高精度解析计算方法，给出了这两参数时变特征的定量结果，由此为采用力学实验检测超导磁悬浮系统的动磁刚度和交变损耗提供了基本的途径。在实验研究方面，针对高温超导悬浮系统的悬浮电磁力受不同条件的影响（如运动速度、冷却高度、时间驰豫等）开展了实验测量研究，发现了其电磁悬浮力随这些参数的变化特征以及在某些情形下悬浮力的磁滞回线存在交叉现象等。另外，在超导体受电磁场作用时的断裂问题和悬浮力水平分量等方面也实现了理论上的研究。这些研究结果已有24篇学术论文在SCI收录的国际学术期刊上发表或接受发表