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Nb3Sn超导材料因具有良好的超导电性而在超导强磁场应用领域具有广泛的应用。但是，与NbTi相比，这种具有A15晶格结构的超导材料(Nb3Sn，Nb3Al)，尤其是Nb3Sn超导线材的临界特性具有强烈的应变敏感性，在磁体制造、热处理、降温和磁体通电励磁等过程中都会受到可观的应力载荷并产生应变，影响线材的临界性能。因此，研究分析Nb3Sn线材上的应变行为对于研制高性能强磁场超导磁体具有重要的意义。 本文针对两种规格的青铜法Nb3Sn超导线材，采用有限元法分别建立了超导线材的二维和三维仿真模型，在模拟施加降温、拉伸和电磁力载荷条件下对其进行了应力/应变的数值仿真，得到了不同载荷条件下线材内部材料组份中的应变分布。针对热应变问题，分析了两种青铜法Nb3Sn线材从热处理温度降温到4.2K后，超导线材上的残余热应变分布。在二维模型中计算得到了温度载荷下的平面热应变分布;利用三维模型计算得到了轴向热应变、径向热应变及环向热应变分布。此外，还建立了多芯扭绞线材的扭绞计算模型，并分析了其残余热应变分布，并和非扭绞多芯线材的结果进行了对比。在轴向拉伸载荷下，研究分析了拉伸应力对Nb3Sn线材热应变的抵消作用。最后，针对一个实际的NbTi/Nb3Sn分裂超导磁体设计方案，分析了在电磁力载荷下的Nb3Sn细丝上的应变大小。