高速載流摩擦件瞬態(tài)溫度場(chǎng)測(cè)量研究.pdf

1、高速載流摩擦是處于電流流通狀態(tài)的特殊摩擦學(xué)行為，被廣泛應(yīng)用于電氣鐵路交通系統(tǒng)、航空航天等研究領(lǐng)域，具有高速、高溫、高載荷的苛刻條件。高速載流摩擦系統(tǒng)中的摩擦副接觸面處于電磁、溫度、應(yīng)力三種場(chǎng)耦合的環(huán)境中，尤其是在高速相對(duì)滑動(dòng)、加載大電流的情況下，接觸表面積累大量熱量，產(chǎn)生瞬時(shí)高溫，對(duì)接觸面造成高溫?fù)p傷，嚴(yán)重影響摩擦副的導(dǎo)電性能，耐磨損機(jī)能下降，引發(fā)設(shè)備損傷。因此，目前載流摩擦學(xué)領(lǐng)域迫切需要在接觸面溫度特性方面有更深的研究。
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2、文針對(duì)高速載流摩擦過(guò)程中接觸面溫度開(kāi)展直接測(cè)量與動(dòng)態(tài)規(guī)律研究，通過(guò)研究高速載流摩擦過(guò)程中的溫度動(dòng)態(tài)特性，進(jìn)一步對(duì)接觸表面溫度進(jìn)行瞬態(tài)熱分析，建立高速載流摩擦試驗(yàn)機(jī)溫度場(chǎng)計(jì)算模型，模擬仿真高速載流摩擦過(guò)程中滑動(dòng)摩擦件接觸表面區(qū)域的溫升規(guī)律，分別研究了摩擦熱、接觸電阻熱、電弧熱三種不同熱源單獨(dú)作用下的接觸表面溫度規(guī)律，繼而研究三種熱源共同存在并作用于接觸面的溫升規(guī)律。以高速載流摩擦試驗(yàn)機(jī)為主要平臺(tái)，研究了改進(jìn)的紅外測(cè)溫方法，采用特殊的安裝方

3、式，搭建溫度測(cè)量平臺(tái)，直接獲取接觸面溫度數(shù)據(jù)，解決了非外漏接觸面瞬態(tài)溫度的測(cè)量問(wèn)題。將實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果相結(jié)合，通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)證了仿真模型的正確性。同時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)后的摩擦件表面進(jìn)行圖像采集，通過(guò)對(duì)摩擦件表面宏觀形貌的分析及體積損失的計(jì)算，研究了不同加載條件對(duì)接觸面溫度和摩擦件損傷程度的影響。通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，總結(jié)了不同電流、不同壓力條件下摩擦件高溫?fù)p傷的規(guī)律，給出了降低溫度、減輕摩擦件損傷的有效措施和合理建議。
　　本文基于高速