高温超导磁悬浮技术由于具有无摩擦、噪声小、自稳定等特点,是目前磁悬浮领域研究的热点之一。传统的高温超导磁悬浮技术研究主要侧重于永磁轨道和高温超导块材组成的悬浮系统,因超导体独特的磁通钉扎效应使其可以稳定悬浮于永磁轨道上方。然而,超导块材存在尺寸小、临界电流密度低、热稳定性及机械性能差、易受潮、易损坏、难保存等缺陷。涂层超导体是由银层、铜层、超导层、稳定缓冲层等组成的多层复合结构,可以克服超导块材的缺陷,特别地,涂层导体的制造工艺技术日益改进,超导成分的均匀性、超导特性的可复现性及稳定性能得到有效保证。近年来,有关涂层超导体的磁悬浮应用研究逐渐成为热点内容。针对高温超导磁悬浮,涂层超导体的可行性已得到验证,但其在永磁外场中的力学特性,尤其是外部激励引起的振动响应特点尚待进一步研究。本文利用仿真与实验相结合的方法对涂层超导体在永磁外场中的准静态力学特性进行了研究,探索磁场结构与堆叠涂层超导体的相对位置关系对其悬浮性能的影响。其中,为了改变涂层超导体导电平面与外磁场的相对位置及堆叠涂层超导体的组合方式,采用模块化的思想设计并制作了三个涂层超导体堆叠单元。建立了基于磁场强度H法的堆叠涂层超导体磁悬浮数值计算模型,同时考虑了超导体的E-J非线性电阻率特性和均值化方法解决涂层超导体奇异宽厚比带来的计算规模大及收敛稳定性差的问题。利用自主开发的多物理场三维测试系统测试了涂层超导体堆叠单元在不同组合方式下置于两种永磁轨道上的悬浮力、导向力及弛豫特性,同数值计算结果进行了对比,验证了堆叠涂层超导体磁悬浮数值计算模型的正确性。理论计算及实验结果均表明,垂直于涂层超导体导电平面的磁场分量主要致力于提高悬浮力,而平行于涂层超导体导电平面的磁场分量则主要贡献导向力,综合考虑外磁场结构并合理组织堆叠涂层超导体单元可调节整体的悬浮力与导向力的分配比例,从而实现涂层超导体稳定悬浮于永磁轨道上方。其次,搭建了可以同时测量涂层超导体振动过程中的悬浮力及加速度的振动测试平台,针对三种外部激励源(卸载、自由落体、脉冲激励)研究了涂层超导体的振动响应特性。利用自由振动衰减法分析了涂层超导体的阻尼特性,实验研究发现涂层超导体中金属基层能够起一种阻尼效果。当磁悬浮系统受到强烈的激励时,涂层超导体类似处于一种较高频率的交变磁场中,金属基层的大电阻率有助于消耗能量从而加速磁悬浮系统收敛。