Hoop Stress Modification, Stress Hysteresis and Degradation of a REBCO Coil Due to the Screening Current Under External Magnetic Field Cycling

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作者
S Takahashi,Yu Suetomi,T. Takao,Yoshinori Yanagisawa,Hideaki Maeda,Yasuhisa Takeda,Jun‐ichi Shimoyama
出处
期刊:IEEE Transactions on Applied Superconductivity [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:30 (4): 1-7 被引量:64
标识
DOI:10.1109/tasc.2020.2974837
摘要

Degradation of a REBCO coil under external magnetic fields is one of the major technical problems in the field of HTS magnet technology. A possible cause of such degradation is an inhomogeneous hoop stress distribution, or hoop stress modification (both increase and decrease), induced by the screening current. In this work, we investigate such a hoop stress modification by a small coil experiment with a strain measurement and a numerical simulation. An experimental result shows a very high stress increase factor of >4.1, defined by the maximum circumferential stress over BzJR stress, and the simulated result is in qualitative agreements. The strain (stress) shows a hysteresis effect corresponding to the screening current behavior. A large hoop stress modification causes not only a hoop stress increase, but also buckling of the conductor, which induces delamination and micro-clacks of the superconducting layer. We also show the stress modification can be reduced by bonding turns with epoxy.

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