弓網(wǎng)接觸界面磨損的微尺度模擬及量化.pdf

1、在高速鐵路系統(tǒng)中，弓網(wǎng)系統(tǒng)是為列車供電的關(guān)鍵裝備。弓網(wǎng)接觸界面條件的好壞直接影響滑板與接觸線的使用壽命，也影響到電力機(jī)車的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行速度和運(yùn)行的安全性。為了使弓網(wǎng)系統(tǒng)電能傳輸效率提高、穩(wěn)定性增強(qiáng)，從影響弓網(wǎng)接觸界面磨損的因素入手，研究了弓網(wǎng)接觸界面的摩擦磨損行為。本文基于滑板服役前后的表面粗糙度，采用試驗(yàn)和數(shù)值模擬仿真相結(jié)合的方法，分析了速度、電流、接觸壓力對(duì)弓網(wǎng)接觸界面滑板磨損量的影響程度。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴根

2、據(jù)滑板服役前后的表面粗糙度，利用分形方法對(duì)滑板粗糙表面進(jìn)行了建模，并且在軟件環(huán)境下對(duì)其進(jìn)行了重構(gòu)。將重構(gòu)后表面的二維橫向輪廓曲線與用輪廓儀測(cè)得的表面輪廓曲線進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)比對(duì)來(lái)觀察重構(gòu)方法的準(zhǔn)確性。⑵在弓網(wǎng)接觸界面中，滑板磨損量客觀地反映了弓網(wǎng)接觸界面摩擦副所經(jīng)歷的摩擦磨損過(guò)程，是研究弓網(wǎng)接觸界面摩擦磨損行為的重要依據(jù)。針對(duì)滑板服役前后的表面數(shù)據(jù)，利用 IBM法對(duì)滑板磨損量進(jìn)行量化分析，推導(dǎo)出了滑板磨損量的計(jì)算公式，結(jié)合滑板服役前后的表

3、面粗糙度及其輪廓支承長(zhǎng)度率計(jì)算滑板的磨損量。⑶弓網(wǎng)接觸界面摩擦磨損行為的影響因素主要有速度、電流、接觸壓力等，根據(jù)我國(guó)某客運(yùn)專線聯(lián)調(diào)聯(lián)試的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)速度與接觸壓力的關(guān)系，電流與接觸壓力的關(guān)系進(jìn)行了綜合研究，分析了速度、電流、接觸壓力對(duì)滑板磨損量的影響程度。通過(guò)大量的載流摩擦磨損試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)溫度在一定程度上表征了磨損量，兩者線性正相關(guān)。在COMSOL Multiphysics軟件環(huán)境下，建立弓網(wǎng)接觸界面焦耳熱與摩擦熱相耦合的有限元模型，通