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素線配置計測と構造力学モデルによる超電導導体の電磁力下の素線曲げ変形と座屈現象

研究課題

研究課題/領域番号 24760700
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 核融合学
研究機関上智大学

研究代表者

谷貝 剛  上智大学, 理工学部, 准教授 (60361127)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2012年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード核融合 / ケーブル・イン・コンジット導体 / Nb3Sn / 曲げ歪み / 熱収縮応力 / 座屈 / 超電導特性劣化 / 大型超電導マグネット / ニオブ3スズ線 / 臨界電流特性劣化 / 電磁力 / 構造力学
研究概要

核融合用の大型マグネットでは、大電流通電のために直径1mm程度の超電導素線を多数段に分けて撚り合わせ、圧縮して金属ケース(コンジット)に収納した、ケーブル・イン・コンジット導体を用いる。この導体では、通電回数の増加とともに性能が劣化する現象が見られ、素線が大きく曲がって座屈していた。本研究では、素線の熱収縮応力によって座屈に至る現象を、構造力学モデルを用いてシミュレーションし、その挙動に必要な素線の滑り量が実際に起こりうる事を実験的に明らかにした。本研究によって、大型導体の性能劣化のメカニズムが明らかとなった。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Thermal Stability of Butt Joint for CS Conductor in JT-605A2014

    • 著者名/発表者名
      T. Takao, Y. Kawahara, K. Nakamura, Y. Yamamoto, T. Yagai, H. Murakami, K. Yoshida, K. Natsume, S. Hamaguchi, T. Obana, K. Takahata, S. Imagawa, T. Mito
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Applied Superconductivity

      巻: vol.24, no.3

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on Resistance Distribution Between Superconducting Strand and a Copper Sleeve in a CICC Joint Considering Three-Dimensional Strand Path2014

    • 著者名/発表者名
      T. Morimura, D. Miyagi, M. Tsuda, T. Hamajima, T. Yagai, Y. Nunoya, N. Koizumi, K. Takahata, T. Obana
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Applied Superconductivity

      巻: vol.24, no.3 ページ: 4801404-4801404

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of Frictional Force Applied to Strands Surrounded by Other Strands and Tribological Analysis of Contact Surface in CIC Conductor2014

    • 著者名/発表者名
      T.Yagai, H. Kudo, K. Hamano, K. Yoshida, S. Hamaguchi, K. Natsume, T. Obana
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Applied Superconductivity

      巻: vol.24, no.3 ページ: 8800404-8800404

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical and experimental analysis of Nb3Sn strand buckling in large scale CIC conductor2014

    • 著者名/発表者名
      H. Kudo, T. Yagai, K. Hamano, K. Yoshida, K. Natsume, S. Hamaguchi, T. Obana
    • 雑誌名

      Fusion Engeering and Design

      巻: (出版決定)

    • NAID

      130005433425

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Thermal Stability of Butt Joint for CS Conductor in JT-60SA2014

    • 著者名/発表者名
      T. Takao, Y. Kawahara, K. Nakamura, Y. Yamamoto, T. Yagai, H. Murakami, K. Yoshida, K. Natsume, S. Hamaguchi, T. Obana, K. Takahata, S. Imagawa, T. Mito
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Applied Superconductivity

      巻: 23 ページ: 4800804-4800804

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Buckling Analysis of Nb3Sn Strand for Large Scale Cable-In-Conduit Conductor2013

    • 著者名/発表者名
      T.Yagai, K. Yoshida, K. Hamano
    • 雑誌名

      IEEE Transaction On Applied Superconductivity

      巻: vol.23, no.3 ページ: 4802504-4802504

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AC Loss of Nb3Sn Butt Joint for JT-60SA Central Solenoid2013

    • 著者名/発表者名
      K. Nakamura, Y. Kawahara, T. Takao, T. Yagai, H. Murakami, K. Yoshida, T. Obana, K. Takahata
    • 雑誌名

      IEEE Transaction On Applied Superconductivity

      巻: vol.23, no.3 ページ: 4200304-4200304

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of Analytical Estimation and 3-D Measurement of All Strands Location in CIC Conductor2013

    • 著者名/発表者名
      D. Miyagi, S. Nakazawa, D. Arai, T. Morimura, M. Tsuda, T. Hamajima, T. Yagai, N. Koizumi, Y. Nunoya, K. Takahata, T. Obana
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Applied Superconductivity

      巻: vol.23, no.3 ページ: 8400904-8400904

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Buckling Analysis of Nb3Sn Strand for Large Scale Cable-In-Conduit Conductor2013

    • 著者名/発表者名
      T.Yagai, K. Yoshida, K. Hamano
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Applied Superconductivity

      巻: 23 ページ: 4802504-4802504

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AC Loss of Nb3Sn Butt Joint for JT-60SA Central Solenoid2013

    • 著者名/発表者名
      K. Nakamura, Y. Kawahara, T. Takao, T. Yagai, H. Murakami, K. Yoshida, T. Obana, K. Takahata
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Applied Superconductivity

      巻: 23 ページ: 4200304-4200304

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Buckling Analysis of Nb3Sn Strand for Large Scale Cable-In-Conduit Conductor2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yagai, K. Yoshida, K. Hamano
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Applied Superconductivity

      巻: 19 号: 3 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/tasc.2013.2250571

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Curvature Analysis of Nb3Sn Strands in React and Wind CIC Conductor for Fusion Magnets2012

    • 著者名/発表者名
      T. Yagai, S. Nakazawa, M. Tsuda, T. Hamajima
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Applied Superconductivity

      巻: vol.22, no.3

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal Pitch Analysis Governing Cotnact Strand Number and Lengths With Cu Sleeves at CIC Joints2012

    • 著者名/発表者名
      S. Nakazawa, S, Teshima, D. Arai, D.Miyagi, M. Tsuda, T. Hamajima, T. Yagai, Y. Nunoya, N. Koizumi, K. Takahata, T. Obana
    • 巻
      vol.22, no.3
    • ページ
      4802004-4802004
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of 3-D locations of All Strands in CIC Conductor2012

    • 著者名/発表者名
      D. Miyagi, S. Teshima, S. Nakazawa, D. Arai, M. Tsuda, T. Hamajima, T. Yagai, N. Koizumi, Y. Nunoya, , K. Takahata, T. Obana
    • 巻
      vol.22, no.3
    • ページ
      4802104-4802104
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表]2013

    • 学会等名
      ISS 2013
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Thermal Stability of Butt Joint for CS Conductor in JT-60SA2013

    • 著者名/発表者名
      T. Takao, Y. Kawahara, K. Nakamura, Y. Yamamoto, T. Yagai, H. Murakami, K. Yoshida, K. Natsume, S. Hamaguchi, T. Obana, K. Takahata, S. Imagawa, T. Mito
    • 学会等名
      23th International Conference on Magnet Technology
    • 発表場所
      アメリカ ボストン
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Study on Resistance Distribution Between Superconducting Strand and a Copper Sleeve in a CICC Joint Considering Three-Dimensional Strand Path2013

    • 著者名/発表者名
      T. Morimura, D. Miyagi, M. Tsuda, T. Hamajima, T. Yagai, Y. Nunoya, N. Koizumi, K. Takahata, T. Obana
    • 学会等名
      23th International Conference on Magnet Technology
    • 発表場所
      アメリカ ボストン
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of Frictional Force Applied to Strands Surrounded by Other Strands and Tribological Analysis of Contact Surface in CIC Conductor2013

    • 著者名/発表者名
      T.Yagai, H. Kudo, K. Hamano, K. Yoshida, S. Hamaguchi, K. Natsume, T. Obana
    • 学会等名
      23th International Conference on Magnet Technology
    • 発表場所
      アメリカ ボストン
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical and experimental analysis of Nb3Sn strand buckling in large scale CIC conductor2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kudo, T. Yagai, K. Hamano, K. Yoshida, K. Natsume, S. Hamaguchi, T. Obana
    • 学会等名
      23th International Toki Conference
    • 発表場所
      土岐市 日本
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] EXPERIMENTAL INVESTIGATION AND THEORETICAL ANALYSIS OF THE INTER-STRAND CONTACT RESISTANCE IN MULTI-STRAND SUPERCONDUCTING CABLE FOR JT-60SA EF COIL2013

    • 著者名/発表者名
      K. Hamano, K. Yoshida, H. Kudo, T. Yagai, K. Natsume, S. Hamaguchi, T. Obana
    • 学会等名
      International Symposium on Superconductivity 2013
    • 発表場所
      東京 日本
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表]2012

    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference 2012
    • 発表場所
      Portland アメリカ
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表]2012

    • 学会等名
      ISS 2012
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 大型CIC導体における素線座屈現象の理論解析2012

    • 著者名/発表者名
      濵野 慧、吉田一貴、谷貝 剛
    • 学会等名
      2012年秋季低温工学・超電導学会
    • 発表場所
      いわて県民情報交流センター
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Buckling Analysis of Nb3Sn Strand for Large Scale Cable-In-Conduit Conductor2012

    • 著者名/発表者名
      T. Yagai, K. Yoshida, K.Hamano
    • 学会等名
      Applied Superconductivity Conference 2012
    • 発表場所
      Portland, Or
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表]2011

    • 学会等名
      22th Magnet Technology
    • 発表場所
      Marseille,フランス
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表]

    • 学会等名
      23th Magnet Technology
    • 発表場所
      Boston アメリカ
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表]

    • 学会等名
      ITC 23
    • 発表場所
      岐阜
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表]

    • 学会等名
      平成24年秋期低温工学・超電導学会
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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