高速滑動(dòng)電接觸導(dǎo)軌溫度場(chǎng)與熱應(yīng)力的仿真分析
關(guān)鍵詞：滑動(dòng)電接觸 熱應(yīng)力 溫度場(chǎng) 非理想接觸 數(shù)值模擬
摘要：在高速滑動(dòng)電接觸系統(tǒng)中,導(dǎo)軌溫升和熱應(yīng)力對(duì)導(dǎo)軌性能及系統(tǒng)的效率和安全具有重要影響。為分析高速滑動(dòng)電接觸導(dǎo)軌溫度場(chǎng)和熱應(yīng)力特性,利用COMSOL Multiphysics有限元分析軟件建立了滑塊運(yùn)動(dòng)條件下的電磁-傳熱-結(jié)構(gòu)耦合模型,并考慮了非理想接觸條件對(duì)導(dǎo)軌溫升的影響。仿真結(jié)果表明,熱量集中于導(dǎo)軌內(nèi)表面,在滑塊起始位置處溫度最高,單次滑動(dòng)電接觸過程中導(dǎo)軌溫度未達(dá)到材料熔點(diǎn),導(dǎo)軌內(nèi)表面很小區(qū)域內(nèi)的最大熱應(yīng)力接近材料的屈服強(qiáng)度。對(duì)圓弧型和直角型截面的導(dǎo)軌進(jìn)行比較,圓弧型截面導(dǎo)軌的溫升和熱應(yīng)力均較小,性能較好。仿真結(jié)果為導(dǎo)軌優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
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