CN116956378A - 一种超导磁体传热分析方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种超导磁体传热分析方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超导磁体传热分析方法、装置、设备及存储介质，应用于热传导分析技术领域，初始建模模型包括在预设空间内呈阵列分布的初始超导单元，初始超导单元包括表征环氧树脂的初始环形框，以及位于环形框内表征超导线的初始填充部；将初始超导单元合并为合并超导单元，在预设空间内合并环形框表征的环氧树脂在预设方向的总量，与初始环形框表征的环氧树脂在预设方向的总量相同；在预设空间内合并填充部表征的超导线在预设方向的总量，与初始填充部表征的超导线在预设方向的总量相同。基于傅里叶热传导定理，实现高效便捷的3D/2D几何建模，同时能得到精确计算的有限元分析结果。

Description

一种超导磁体传热分析方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及热传导分析技术领域，特别是涉及一种超导磁体传热分析方法、一种超导磁体传热分析装置、一种超导磁体传热分析设备以及一种计算机可读存储介质。
背景技术
传导冷却的超导磁体，在设计阶段，需要根据热负荷和热传导路径对磁体内的超导线圈温度进行精确计算，以分析磁体设计的可行性。在计算过程中需要借助制图软件进行3D/2D建模，再将3D/2D模型导入到有限元分析软件中，再进行网格划分和后处理计算。由于实际产品模型中，存在大空间、微小尺寸的几何因素，尤其是数量众多的微小尺寸（0.1-0.5mm）的3D/2D建模过程难度非常大，即使能成功完成建模，但导入到有限元软件中时，会碰到网格划分及后处理计算的各种障碍。所以如何提供一种可以快速处理的超导磁体传热分析方法是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种超导磁体传热分析方法，可以实现快速的传热分析；本发明的另一目的在于提供一种超导磁体传热分析装置、一种超导磁体传热分析设备以及一种计算机可读存储介质，可以实现快速的传热分析。
为解决上述技术问题，本发明提供一种超导磁体传热分析方法，包括：
获取目标超导磁体的初始建模模型；所述初始建模模型包括在预设空间内呈阵列分布的初始超导单元，所述初始超导单元包括表征环氧树脂的初始环形框，以及位于所述环形框内表征超导线的初始填充部；
将所述初始超导单元合并为合并超导单元，得到待计算建模模型；所述初始超导单元包括表征环氧树脂的合并环形框，以及位于所述环形框内表征超导线的合并填充部；在所述预设空间内所述合并环形框表征的所述环氧树脂在预设方向的总量，与所述初始环形框表征的所述环氧树脂在预设方向的总量相同；在所述预设空间内所述合并填充部表征的所述超导线在预设方向的总量，与所述初始填充部表征的所述超导线在预设方向的总量相同；
对所述待计算建模模型进行有限元分析处理，确定所述目标超导磁体的热力分布。
可选的，在将所述初始超导单元合并为预设数量的合并超导单元之前，还包括：
确定所述初始建模模型在传热分析时对应的计算精度；
根据所述计算精度确定合并后所述合并超导单元的预设数量；
将所述初始超导单元合并为合并超导单元包括：
将所述初始超导单元合并为预设数量的合并超导单元。
可选的，所述待计算建模模型设置有多个所述合并超导单元，多个所述合并超导单元在所述预设空间内呈阵列分布。
可选的，所述初始超导单元呈矩形，所述合并超导单元呈矩形；
在所述预设空间内所述合并环形框总的宽度与所述初始环形框总的宽度相同，所述合并填充部总的宽度与所述初始填充部总的宽度相同；在所述预设空间内所述合并环形框总的厚度与所述初始环形框总的厚度相同，所述合并环形框总的厚度与所述初始环形框总的厚度相同。
可选的，在所述预设空间内设置有多层，每层设置有多个所述合并超导单元。
可选的，在所述初始建模模型与所述待计算建模模型中具有相同结构的线圈骨架模型，以形成所述预设空间。
可选的，对所述待计算建模模型进行有限元分析处理，确定所述目标超导磁体的热力分布包括：
将所述待计算建模模型导入有限元分析软件，确定所述目标超导磁体的热力分布。
本发明还提供了一种超导磁体传热分析装置，包括：
获取模块，用于获取目标超导磁体的初始建模模型；所述初始建模模型包括在预设空间内呈阵列分布的初始超导单元，所述初始超导单元包括表征环氧树脂的初始环形框，以及位于所述环形框内表征超导线的初始填充部；
合并模块，用于将所述初始超导单元合并为合并超导单元，得到待计算建模模型；所述初始超导单元包括表征环氧树脂的合并环形框，以及位于所述环形框内表征超导线的合并填充部；在所述预设空间内所述合并环形框表征的所述环氧树脂在预设方向的总量，与所述初始环形框表征的所述环氧树脂在预设方向的总量相同；在所述预设空间内所述合并填充部表征的所述超导线在预设方向的总量，与所述初始填充部表征的所述超导线在预设方向的总量相同；
分析模块，用于对所述待计算建模模型进行有限元分析处理，确定所述目标超导磁体的热力分布。
本发明还提供了一种超导磁体传热分析设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如上述任一项所述超导磁体传热分析方法的步骤。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如上述任一项所述超导磁体传热分析方法的步骤。
本发明所提供的一种超导磁体传热分析方法，包括：获取目标超导磁体的初始建模模型；初始建模模型包括在预设空间内呈阵列分布的初始超导单元，初始超导单元包括表征环氧树脂的初始环形框，以及位于环形框内表征超导线的初始填充部；将初始超导单元合并为合并超导单元，得到待计算建模模型；初始超导单元包括表征环氧树脂的合并环形框，以及位于环形框内表征超导线的合并填充部；在预设空间内合并环形框表征的环氧树脂在预设方向的总量，与初始环形框表征的环氧树脂在预设方向的总量相同；在预设空间内合并填充部表征的超导线在预设方向的总量，与初始填充部表征的超导线在预设方向的总量相同；对待计算建模模型进行有限元分析处理，确定目标超导磁体的热力分布。
基于傅里叶热传导定理，初始建模模型中界面间的温差在总热阻、总热流不变的情况下，改变热阻的空间分布，不改变温差大小。在本实施例中具体会将初始超导单元合并为合并超导单元，在合并时需要保证合并前后环氧树脂以及超导线在预设方向的总量保持不变，即仅改变热阻的空间分布而不改变总热阻，从而可以在简化初始建模模型的前提下，保证最终结果的准确性，实现高效便捷的3D/2D几何建模，同时能得到精确计算的有限元分析结果。
本发明还提供了一种超导磁体传热分析装置、一种超导磁体传热分析设备以及一种计算机可读存储介质，同样具有上述有益效果，在此不再进行赘述。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中超导磁体线圈结构图；
图2为图1中区域A的局部放大图；
图3为图1中超导单元局部放大图；
图4为本发明实施例所提供的一种超导磁体传热分析方法的流程图；
图5为本发明实施例所提供的一种具体的超导磁体传热分析方法的流程图；
图6为第一种待计算建模模型的结构示意图；
图7为第二种待计算建模模型的结构示意图；
图8为本发明实施例所提供的一种超导磁体传热分析装置的结构框图；
图9为本发明实施例所提供的一种超导磁体传热分析设备的结构框图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种超导磁体传热分析方法。请参考图1至图3，图1为现有技术中超导磁体线圈结构图；图2为图1中区域A的局部放大图；图3为图1中超导单元局部放大图。
如图所示，在现有技术中，常规的超导磁体线圈结构由三部分组成：线圈骨架、超导线、环氧树脂。对于传导冷却超导磁体，线圈的制作方法有湿法绕制、以及干绕加后期的真空树脂浸剂这两种常用方法。两种方法成型后的结构相似，如图1。图1为单个线圈的结构图，超导磁体通常由多个线圈组合而成，其它线圈的结构和图1相似，只是每层的扎数和层数有所不同。图1为典型的超导磁体单个线圈的结构图，每层有52扎，共有20层。超导线尺寸通常在2.5mm×1.5mm范围附近，环氧树脂的厚度在0.1mm-0.5mm范围。
如图1所示，线圈骨架的材质通常为不锈钢或铝合金，超导线的主要成分为高纯无氧铜，超导线扎与扎间、层与层间的填充物为环氧树脂，属于高分子材料。因三种材料的热导率在低温下差异巨大，因此在进行有限元计算分析时，必须依照图1的结构进行3D/2D建模，然后再导入有限元分析软件中，进行网格划分和计算。
但由于线圈扎数和层数都很多，而超导线的尺寸及环氧树脂的厚度都很小，且超导磁体一般都是多线圈组成的整体，如果要按1:1的比例建模，会碰到难度大、效率低的问题。另外，在导入有限元分析软件中时，要么无法进行网格划分，要么无法进行后处理计算，从而不能获得预期的计算结果，以致影响产品设计。
而本发明所提供的一种超导磁体传热分析方法，包括：获取目标超导磁体的初始建模模型；初始建模模型包括在预设空间内呈阵列分布的初始超导单元，初始超导单元包括表征环氧树脂的初始环形框，以及位于环形框内表征超导线的初始填充部；将初始超导单元合并为合并超导单元，得到待计算建模模型；初始超导单元包括表征环氧树脂的合并环形框，以及位于环形框内表征超导线的合并填充部；在预设空间内合并环形框表征的环氧树脂在预设方向的总量，与初始环形框表征的环氧树脂在预设方向的总量相同；在预设空间内合并填充部表征的超导线在预设方向的总量，与初始填充部表征的超导线在预设方向的总量相同；对待计算建模模型进行有限元分析处理，确定目标超导磁体的热力分布。
基于傅里叶热传导定理，初始建模模型中界面间的温差在总热阻、总热流不变的情况下，改变热阻的空间分布，不改变温差大小。在本实施例中具体会将初始超导单元合并为合并超导单元，在合并时需要保证合并前后环氧树脂以及超导线在预设方向的总量保持不变，即仅改变热阻的空间分布而不改变总热阻，从而可以在简化初始建模模型的前提下，保证最终结果的准确性，实现高效便捷的3D/2D几何建模，同时能得到精确计算的有限元分析结果。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图4，图4为本发明实施例所提供的一种超导磁体传热分析方法的流程图。
参见图4，在本发明实施例中，超导磁体传热分析方法包括：
S101：获取目标超导磁体的初始建模模型。
在本实施例中，所述初始建模模型包括在预设空间内呈阵列分布的初始超导单元，所述初始超导单元包括表征环氧树脂的初始环形框，以及位于所述环形框内表征超导线的初始填充部。上述初始建模模型的结构与上述图1示出的结构相类似，其即与实际目标超导磁体1:1比例建模的模型。
上述初始超导单元的尺寸与实际目标超导磁体总超导单元的尺寸相同，其具有表征环氧树脂的初始环形框，以及表征超导线的初始填充部，初始填充部位于初始环形框内。为了计算如图1所示的超导线圈热力分布，即在给定热负荷的情况下，沿着X方向计算第一界面到第二界面、沿着Y方向计算第三界面到第四界面的温度分布，需根据图1实物图形进行3D/2D建模及后续的有限元分析，以得到预期的稳态的低温热分析结果。但如图1所示，线圈绕制密集，扎与扎间、层与层间的填充物厚度非常小（其约为0.1mm），超导线的尺寸也比较小一般为2mm×1.5mm，因此根据图1进行3D/2D建模及有限元分析处理，会有巨大的困难，甚至难以获得数值解。而在本实施例中，会通过下述步骤对初始建模模型进行简化，以便于最终可以获得数值解。
S102：将初始超导单元合并为合并超导单元，得到待计算建模模型。
在本实施例中，所述初始超导单元包括表征环氧树脂的合并环形框，以及位于所述环形框内表征超导线的合并填充部；在所述预设空间内所述合并环形框表征的所述环氧树脂在预设方向的总量，与所述初始环形框表征的所述环氧树脂在预设方向的总量相同；在所述预设空间内所述合并填充部表征的所述超导线在预设方向的总量，与所述初始填充部表征的所述超导线在预设方向的总量相同。
本实施例基于傅里叶热传导定理，推导可知，界面间的温差，其中在总热阻、总热流不变的情况下，在热负荷（Q）、长度l、热导率λ、面积A都不变的情况下，改变热阻的空间分布，即只改变长度l的空间分布，不改变界面间温差的大小，即温差∆T也不变化。
基于上述原理，在本步骤中会对初始超导单元进行合并，合并为合并超导单元，而合并超导单元具有表征环氧树脂的合并环形框，以及位于所述环形框内表征超导线的合并填充部。在合并时，需要保证在预设空间内合并环形框表征的环氧树脂在预设方向的总量，与初始环形框表征的环氧树脂在预设方向的总量相同；在预设空间内合并填充部表征的超导线在预设方向的总量，与初始填充部表征的超导线在预设方向的总量相同。上述预设方向即在计算热力分布时所需要参考的x方向以及y方向，上述内容总体来说是需要保证合并前后总热阻不变，即沿x方向环氧树脂与超导线的总量不变，沿y方向环氧树脂与超导线的总量也不变。因此在预设空间不变的前提下，上述合并过程仅仅会改变环氧树脂与超导线的空间分布，从而保证基于简化后的待计算建模模型所得到的热力分布，与根据简化前的初始建模模型所得到的热力分布没有实质性差异。需要强调的是，上述合并超导单元与初始超导单元相比，其结构需要相类似，即若初始超导单元呈矩形，通常合并超导单元也需要呈矩形；若初始超导单元呈圆形，通常合并超导单元也需要呈圆形。
本步骤所得到的待计算建模模型，相比于初始建模模型极大的简化了其模型的复杂度。就可以实现高效便捷的3D/2D几何建模，同时能得到精确计算的有限元分析结果。
S103：对待计算建模模型进行有限元分析处理，确定目标超导磁体的热力分布。
在本步骤中需要对上述简化后的待计算建模模型进行有限元分析处理，以确定目标超导磁体沿上述预设方向的热力分布。有关具体有限元分析的具体过程可以参考现有技术，在此不再进行赘述。
本发明实施例所提供的一种超导磁体传热分析方法，基于傅里叶热传导定理，初始建模模型中界面间的温差在总热阻、总热流不变的情况下，改变热阻的空间分布，不改变温差大小。在本实施例中具体会将初始超导单元合并为合并超导单元，在合并时需要保证合并前后环氧树脂以及超导线在预设方向的总量保持不变，即仅改变热阻的空间分布而不改变总热阻，从而可以在简化初始建模模型的前提下，保证最终结果的准确性，实现高效便捷的3D/2D几何建模，同时能得到精确计算的有限元分析结果。
有关本发明所提供的一种超导磁体传热分析方法的具体内容将在下述发明实施例中做详细介绍。
请参考图5至图7，图5为本发明实施例所提供的一种具体的超导磁体传热分析方法的流程图；图6为第一种待计算建模模型的结构示意图；图7为第二种待计算建模模型的结构示意图。
参见图5，在本发明实施例中，超导磁体传热分析方法包括：
S201：获取目标超导磁体的初始建模模型。
本步骤与上述发明实施例中S101基本一致，详细内容请参考上述发明实施例，在此不再进行赘述。
S202：确定初始建模模型在传热分析时对应的计算精度。
虽然在本实施例中对初始建模模型进行简化不会对传热分析产生实质性影响，但是简化模型会影响最终传热分析时的计算精度。因此在本实施例中首先需要确定初始建模模型在传热分析时对应的计算精度，以根据该计算精度确定简化后待计算建模模型的结构。
S203：根据计算精度确定合并后合并超导单元的预设数量。
在本步骤中，需要根据上述计算精度确定合并后合并超导单元的预设数量，包括合并超导单元的分布，例如在x方向上需要设置有多少合并超导单元，在y方向上需要设置有多少合并超导单元等等。
S204：将初始超导单元合并为预设数量的合并超导单元，得到待计算建模模型。
在本步骤中需要根据上述预设数量对初始超导单元进行合并，得到预设数量的合并超导单元。当然上述合并过程相当于先进行整合然后再进行切分的过程，以最终得到待计算建模模型。通常情况下，上述待计算建模模型设置有多个所述合并超导单元，多个所述合并超导单元在所述预设空间内呈阵列分布。更具体的会在所述预设空间内设置有多层，每层设置有多个所述合并超导单元。
具体的，在本实施例中会使所述初始建模模型与所述待计算建模模型中具有相同结构的线圈骨架模型，以形成上述预设空间。即在本实施例中简化前后线圈骨架模型的尺寸不会改变。
在本实施例中，所述初始超导单元具体可以呈矩形，相应的所述合并超导单元呈矩形；此时，在所述预设空间内所述合并环形框总的宽度与所述初始环形框总的宽度相同，所述合并填充部总的宽度与所述初始填充部总的宽度相同；在所述预设空间内所述合并环形框总的厚度与所述初始环形框总的厚度相同，所述合并环形框总的厚度与所述初始环形框总的厚度相同。
如图6所示，超导磁体中的线圈可以被简化为每层10扎，共4层的结构，即10扎/层×4层结构。在简化的过程中，在X方向上，树脂的总宽度以及超导线的总宽度没有变；同样的，在Y方向上，环氧树脂的总厚度以及超导线的总厚度没有变。由界面间的温差公式可知，在热负荷Q、长度l、热导率λ、面积A都不变的情况下，温差∆T也不变化。因此进行整合及重新切分处理后，由之前的52扎/层×20层，简化为10扎/层×4层，结构大大简化，而计算结果并没有实质性差异 。
当然，在本发明实施例中对于简化后的线圈结构并不做具体限定，其具体可以为其他的取值，上述内容仅仅为举例说明，并不是对线圈结构的具体限定。例如，请参考图7，在本实施例中可以当需要快速建模并需要及时知道有限元分析初步计算结果时，可以在图6的基础上，进一步简化模型，即在满足不改变初始建模模型中任一方向总热阻的前提下，可以简化为5扎/层×2层，简化后超导单元的尺寸变大。
S205：将待计算建模模型导入有限元分析软件，确定目标超导磁体的热力分布。
在本步骤中会将上述简化后的待计算建模模型导入有限元分析软件，通过有限元分析软件进行有限元分析处理，确定目标超导磁体的热力分布。
需要强调的是，本实施例对同种物料的整合和切分，不局限于上述图6图7所提供的结构。可以根据实际情况进行其它形式的整合和切分。以获得预期的建模及计算结果。上述方法可适用于多个线圈组成的超导磁体，且适用于大、中、小各种几何尺寸的超导磁体。上述方法可适用于超导线圈的非稳态传热分析，且上述方法可适用于超导线圈的更广域的温区，比如从4K到300K。上述方法可适用于其它截面超导线及超导线圈的工况，比如圆形截面的超导线。进一步的上述方法可适用于其它应用场合的热学分析模型，而不限于超导磁体。
本发明实施例所提供的一种超导磁体传热分析方法，在x方向和y方向上，对同种材质的物料环氧树脂及超导线，先进行整合然后再进行切分，切分后，环氧树脂及超导线的单元尺寸均变大，便于3D/2D建模及后续的有限元分析计算。上述方法能提高建模效率，又能实现有限元的高精度分析计算。此方法可适用于超导磁体稳态和非稳态传热等各种复杂换热工况。
下面对本发明实施例所提供的一种超导磁体传热分析装置进行介绍，下文描述的超导磁体传热分析装置与上文描述的超导磁体传热分析方法可相互对应参照。
图8为本发明实施例所提供的一种超导磁体传热分析装置的结构框图，参照图8超导磁体传热分析装置可以包括：
获取模块100，用于获取目标超导磁体的初始建模模型；所述初始建模模型包括在预设空间内呈阵列分布的初始超导单元，所述初始超导单元包括表征环氧树脂的初始环形框，以及位于所述环形框内表征超导线的初始填充部。
合并模块200，用于将所述初始超导单元合并为合并超导单元，得到待计算建模模型；所述初始超导单元包括表征环氧树脂的合并环形框，以及位于所述环形框内表征超导线的合并填充部；在所述预设空间内所述合并环形框表征的所述环氧树脂在预设方向的总量，与所述初始环形框表征的所述环氧树脂在预设方向的总量相同；在所述预设空间内所述合并填充部表征的所述超导线在预设方向的总量，与所述初始填充部表征的所述超导线在预设方向的总量相同。
分析模块300，用于对所述待计算建模模型进行有限元分析处理，确定所述目标超导磁体的热力分布。
作为优选的，在本实施例中，还包括：
计算精度确定模块，用于确定所述初始建模模型在传热分析时对应的计算精度。
预设数量确定模块，用于根据所述计算精度确定合并后所述合并超导单元的预设数量。
合并模块200具体用于：
将所述初始超导单元合并为预设数量的合并超导单元。
作为优选的，在本实施例中，所述待计算建模模型设置有多个所述合并超导单元，多个所述合并超导单元在所述预设空间内呈阵列分布。
作为优选的，在本实施例中，所述初始超导单元呈矩形，所述合并超导单元呈矩形；
在所述预设空间内所述合并环形框总的宽度与所述初始环形框总的宽度相同，所述合并填充部总的宽度与所述初始填充部总的宽度相同；在所述预设空间内所述合并环形框总的厚度与所述初始环形框总的厚度相同，所述合并环形框总的厚度与所述初始环形框总的厚度相同。
作为优选的，在本实施例中，在所述预设空间内设置有多层，每层设置有多个所述合并超导单元。
作为优选的，在本实施例中，在所述初始建模模型与所述待计算建模模型中具有相同结构的线圈骨架模型，以形成所述预设空间。
作为优选的，在本实施例中，分析模块300具体用于：
将所述待计算建模模型导入有限元分析软件，确定所述目标超导磁体的热力分布。
本实施例的超导磁体传热分析装置用于实现前述的超导磁体传热分析方法，因此超导磁体传热分析装置中的具体实施方式可见前文中的超导磁体传热分析方法的实施例部分，例如，获取模块100，合并模块200，分析模块300分别用于实现上述超导磁体传热分析方法中步骤S101至S103，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。
下面对本发明实施例提供的一种超导磁体传热分析设备进行介绍，下文描述的超导磁体传热分析设备与上文描述的超导磁体传热分析方法以及超导磁体传热分析装置可相互对应参照。
请参考图9，图9为本发明实施例所提供的一种超导磁体传热分析设备的结构框图。
参照图9，该超导磁体传热分析设备可以包括处理器11和存储器12。
所述存储器12用于存储计算机程序；所述处理器11用于执行所述计算机程序时实现上述发明实施例中所述的超导磁体传热分析方法的具体内容。
本实施例的超导磁体传热分析设备中处理器11用于安装上述发明实施例中所述的超导磁体传热分析装置，同时处理器11与存储器12相结合可以实现上述任一发明实施例中所述的超导磁体传热分析方法。因此超导磁体传热分析设备中的具体实施方式可见前文中的超导磁体传热分析方法的实施例部分，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一发明实施例中所介绍的一种超导磁体传热分析方法。其余内容可以参照现有技术，在此不再进行展开描述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种超导磁体传热分析方法、装置、设备及存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种超导磁体传热分析方法，其特征在于，包括：
获取目标超导磁体的初始建模模型；所述初始建模模型包括在预设空间内呈阵列分布的初始超导单元，所述初始超导单元包括表征环氧树脂的初始环形框，以及位于所述环形框内表征超导线的初始填充部；
将所述初始超导单元合并为合并超导单元，得到待计算建模模型；所述初始超导单元包括表征环氧树脂的合并环形框，以及位于所述环形框内表征超导线的合并填充部；在所述预设空间内所述合并环形框表征的所述环氧树脂在预设方向的总量，与所述初始环形框表征的所述环氧树脂在预设方向的总量相同；在所述预设空间内所述合并填充部表征的所述超导线在预设方向的总量，与所述初始填充部表征的所述超导线在预设方向的总量相同；
对所述待计算建模模型进行有限元分析处理，确定所述目标超导磁体的热力分布。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述初始超导单元合并为预设数量的合并超导单元之前，还包括：
确定所述初始建模模型在传热分析时对应的计算精度；
根据所述计算精度确定合并后所述合并超导单元的预设数量；
将所述初始超导单元合并为合并超导单元包括：
将所述初始超导单元合并为预设数量的合并超导单元。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述待计算建模模型设置有多个所述合并超导单元，多个所述合并超导单元在所述预设空间内呈阵列分布。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述初始超导单元呈矩形，所述合并超导单元呈矩形；
在所述预设空间内所述合并环形框总的宽度与所述初始环形框总的宽度相同，所述合并填充部总的宽度与所述初始填充部总的宽度相同；在所述预设空间内所述合并环形框总的厚度与所述初始环形框总的厚度相同，所述合并环形框总的厚度与所述初始环形框总的厚度相同。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述预设空间内设置有多层，每层设置有多个所述合并超导单元。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述初始建模模型与所述待计算建模模型中具有相同结构的线圈骨架模型，以形成所述预设空间。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述待计算建模模型进行有限元分析处理，确定所述目标超导磁体的热力分布包括：
将所述待计算建模模型导入有限元分析软件，确定所述目标超导磁体的热力分布。
8.一种超导磁体传热分析装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取目标超导磁体的初始建模模型；所述初始建模模型包括在预设空间内呈阵列分布的初始超导单元，所述初始超导单元包括表征环氧树脂的初始环形框，以及位于所述环形框内表征超导线的初始填充部；
合并模块，用于将所述初始超导单元合并为合并超导单元，得到待计算建模模型；所述初始超导单元包括表征环氧树脂的合并环形框，以及位于所述环形框内表征超导线的合并填充部；在所述预设空间内所述合并环形框表征的所述环氧树脂在预设方向的总量，与所述初始环形框表征的所述环氧树脂在预设方向的总量相同；在所述预设空间内所述合并填充部表征的所述超导线在预设方向的总量，与所述初始填充部表征的所述超导线在预设方向的总量相同；
分析模块，用于对所述待计算建模模型进行有限元分析处理，确定所述目标超导磁体的热力分布。
9.一种超导磁体传热分析设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至7任一项权利要求所述超导磁体传热分析方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求1至7任一项权利要求所述超导磁体传热分析方法的步骤。
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