二代高温超导涂层导体以其优异的载流能力和较高的上临界磁场,在超导电缆、高场磁体、核磁共振磁体和发电机等电磁设备中具有广阔的应用前景。由于陶瓷氧化物高温超导体特殊的晶格取向,二代高温超导带材被制备成多层复合结构。但在复杂的极低温、强磁场环境下,涂层导体带受到热应力、电磁力和机械载荷的作用,极易引发层离现象。由于陶瓷氧化物固有的脆性,层离发生在超导层内或附近,从而引起严重的载流性能退化,直接对超导电磁设备的安全稳定运行产生威胁。本文围绕二代高温超导涂层导体的层离问题,开展了超导带层间强度的分析、研究了电磁加载环境下堆叠超导带的层离演化,探讨了低温冷却后超导线圈的层离以及层离所造成的载流退化问题。首先,基于双线性牵引分离本构建立了二代高温超导涂层导体的剥离模型,分析了在集中力作用下超导带的层离演化过程,并给出超导带的剥离强度。在只考虑稳定层弹性变形情况下,将剥离模型与理论解析进行了对比验证。详细分析了界面断裂特征、层离演化模态和稳定层的塑性变形程度。讨论了弹塑性变形、剥离角度、断裂能释放率、层离拉伸强度和稳定层厚度对剥离强度的影响。此外,针对二代高温超导带复杂的层合制备过程,建立了热残余应力有限元分析模型,分析了热残余应力随热处理温度的变化。最后考虑了热残余应力和基体层厚度对剥离强度的影响。计算结果表明,剥离应力仅作用于裂纹尖端,容易对超导带造成破坏。剥离强度是稳定层弹塑性变形和界面断裂能综合作用的结果。热残余应力使得剥离强度降低了20%。剥离模型同时揭示了减小基体层厚度,不会降低超导带的层离强度,且基体层最优厚度为20-30μm。其次,基于电磁场数值计算的T-A方法和内聚力模型,建立了堆叠超导带的电磁层离演化模型。对于简单的超导薄膜-基体系统,分析了外加电流激励下,超导层/基体界面处剪切应力分布特征,并将界面应力与理论解析解进行了对比验证。随后研究了单个超导带和多层堆叠超导带在输运电流和外加磁场作用下,超导层内的电流密度分布、磁场分布和电磁力分布特征。在完全约束和部分约束情况下、分析了界面应力的变化。仿真结果表明,单个超导带和堆叠超导带在自场条件下输运电流时,电磁力较小,对界面断裂的影响可以忽略。而在外加磁场作用下,超导带内的电磁力可以达到层间强度的量级,有可能引发层离现象。且堆叠超导带的层数和外加磁场角度对堆叠超导带的损伤具有显著影响。最后,在磁体线圈层级,建立了热-力-电-磁模型,分析了环氧树脂浸渍超导磁体线圈在极低温工况下的层离与载流退化问题。通过求解傅里叶热传导方程,给出了超导线圈在液氮池中的温度变化和温度分布。同时,基于弹性理论和混合态牵引分离本构,分析了超导线圈内部热应力和粘聚层界面应力的分布。此外,采用T-A方法求解了稳态的超导线圈电磁场分布问题,并考虑了层离对超导带临界电流密度和n值的影响。最终得到了超导线圈的E-I特征曲线,以临界电流和n值为依据,分析了超导线圈随匝数的退化程度。仿真结果表明,径向热应力局部超过了超导带的电学层离强度,造成超导线圈临界电流密度和n值的退化。超导线圈的匝数越多,内部产生的热应力越大,超导线圈的载流退化程度越高。通过调节绝缘带和环氧树脂的厚度可以减小超导线圈的载流退化程度。