Thin-shell approach for modeling superconducting tapes in the <i>H</i>-<i>φ</i> finite-element formulation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract This paper presents a novel finite-element (FE) approach for the electromagnetic modeling of superconducting coated conductors with transport currents. We combine a thin-shell (TS) method to the H-φ-formulation to avoid the meshing difficulties related to the high aspect ratio of these conductors and reduce the computational burden in simulations. The interface conditions in the TS method are defined using an auxiliary 1-D FE discretization of N elements along the thinnest dimension of the conductor. This procedure permits the approximation of the superconductor’s nonlinearities inside the TS in a time-transient analysis. Four application examples of increasing complexity are discussed: (1) single coated conductor, (2) two closely packed conductors carrying anti-parallel currents, (3) a stack of 20 superconducting tapes and (4) a full representation of a high-temperature superconducting tape comprising a stack of thin films. In all these examples, the profiles of both the tangential and normal components of the magnetic field show good agreement with a reference solution obtained with the standard 2-D H-φ-formulation. Results are also compared with the widely used T-A-formulation. This formulation is shown to be dual to the TS model with a single FE (N = 1) in the auxiliary 1-D systems. The increase of N in the TS model is shown to be advantageous at small inter-tape separation and low transport current since it allows the tangential components of the magnetic field to penetrate the thin region. The reduction in computational cost without compromising accuracy makes the proposed model promising for the simulation of large-scale superconducting applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».