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YBCO超导线圈作为低温背场磁体的内插线圈,可以达到更高的磁场。但是,在作为内插线圈时,YBCO线圈可能出现性能退化现象,使得超导磁体的运行电流达不到设计要求。在设计高温超导内插线圈时,需要仔细分析超导线圈在各阶段的应力应变情况,以便提高超导磁体在励磁和运行时的稳定性。 YBCO内插磁体的制造过程承受多种机械载荷。在受到机械载荷的作用时,线圈中累积的应力对YBCO导体的性能产生影响。在对线圈绕制过程中施加的预紧力、冷却过程中的热应力和通电励磁过程中的洛伦兹力分析的基础上,论文系统地推导了绕制预紧力、冷却热应力作用下线圈内应力的计算方法,并介绍了励磁阶段电磁应力的计算过程。依据YBCO超导带材的层状结构,通过合理简化,建立了YBCO内插线圈的3D细化模型。采用建立的细化模型,研究了25T全超导磁体的YBCO内插线圈在预紧力、热应力、电磁力和综合载荷作用下的线圈应力分布。此外,还分析了不同机械载荷条件下YBCO带材中不同材料上的应力大小。