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高温超导磁悬浮凭借其独特的磁通钉扎特性让超导体在永磁轨道上方实现自稳定悬浮，从而为高速及超高速轨道交通的发展提供了新的思路。现有研究集中于对准静态悬浮系统中悬浮力、导向力、刚度以及弛豫等方面，并且已逐步形成较为完善的基础理论。而高温超导磁悬浮作为一种面向工程应用的关键技术，在实际应用中过弯能力、悬浮漂移等问题是研究的重点方向，因此研究高温超导磁悬浮在动态运行中发生横向偏移时的侧向稳定性显得尤为重要。为此，本文通过实验与仿真相结合，对不同高温超导块材在交变外磁场下的动态导向性能展开了研究，以期为高温超导磁悬浮的工程化应用提供参考。具体如下：
本文首先以高温超导磁悬浮动态测试系统SCML-03为基础，结合高精度六轴力/力矩传感器Omega85及其相关采集系统，成功搭建高温超导磁悬浮动态导向力测试装置。在此基础上，本文实验研究了超导块材在不同工况下(轨道转速、偏移距离、场冷高度、工作高度)的动态导向性能。此外，对高温超导块材长时间横向偏移下的动态运行侧向稳定性进行了实验研究，其中，包括对动态导向力随时间的变化、导向力衰减率及导向力不可恢复区间的实验研究。其次，实验对比研究了YBCO和GdBCO两种超导块材动、准静态导向性能，具体包括在变化外磁场环境下两种超导块材的动态导向力及其衰减率变化以及动态导向力不可恢复区间。总结得出GdBCO块材的导向性能优于YBCO块材，更适合作为高温超导磁悬浮车载悬浮体材料。
在仿真方面，利用多物理场耦合软件COMSOLMultiphysics，结合超导体独有的非线性E-J关系，搭建了高温超导磁悬浮系统二维有限元模型。对比实验数据，仿真结果可以较为准确地反应高温超导块材相对于永磁轨道在动态运行时的导向力特性。作为实验的对照和更多工况结果的预测，仿真研究了超导块材在永磁轨道上方不同位置处的动态导向性能，包括不同的磁场波动频率、偏移距离、场冷高度以及工作高度等因素对导向力及导向力衰减率和不可恢复区间的影响。同时对高温超导磁悬浮系统在不同高速工况运行中的侧向稳定性进行了分析与总结。该仿真模拟工作将有助于观测实验难以测量的物理参量，同时有助于高温超导磁悬浮的进一步优化工作的开展。
本文首先以高温超导磁悬浮动态测试系统SCML-03为基础，结合高精度六轴力/力矩传感器Omega85及其相关采集系统，成功搭建高温超导磁悬浮动态导向力测试装置。在此基础上，本文实验研究了超导块材在不同工况下(轨道转速、偏移距离、场冷高度、工作高度)的动态导向性能。此外，对高温超导块材长时间横向偏移下的动态运行侧向稳定性进行了实验研究，其中，包括对动态导向力随时间的变化、导向力衰减率及导向力不可恢复区间的实验研究。其次，实验对比研究了YBCO和GdBCO两种超导块材动、准静态导向性能，具体包括在变化外磁场环境下两种超导块材的动态导向力及其衰减率变化以及动态导向力不可恢复区间。总结得出GdBCO块材的导向性能优于YBCO块材，更适合作为高温超导磁悬浮车载悬浮体材料。
在仿真方面，利用多物理场耦合软件COMSOLMultiphysics，结合超导体独有的非线性E-J关系，搭建了高温超导磁悬浮系统二维有限元模型。对比实验数据，仿真结果可以较为准确地反应高温超导块材相对于永磁轨道在动态运行时的导向力特性。作为实验的对照和更多工况结果的预测，仿真研究了超导块材在永磁轨道上方不同位置处的动态导向性能，包括不同的磁场波动频率、偏移距离、场冷高度以及工作高度等因素对导向力及导向力衰减率和不可恢复区间的影响。同时对高温超导磁悬浮系统在不同高速工况运行中的侧向稳定性进行了分析与总结。该仿真模拟工作将有助于观测实验难以测量的物理参量，同时有助于高温超导磁悬浮的进一步优化工作的开展。