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，也影響到電力機車的連續(xù)運行時間、運行速度和運行的安全性。為了使弓網(wǎng)系統(tǒng)電能傳輸效率提高、穩(wěn)定性增強，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，利用分形方法對滑板粗糙表面進行了建模，并且在軟件環(huán)境下對其進行了重構(gòu)。將重構(gòu)后表面的二維橫向輪廓曲線與用輪廓儀測得的表面輪廓曲線進行對比，通過比對來觀察重構(gòu)方法的準確性。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)。針對滑板服役前后的表面數(shù)據(jù)，利用 IBM法對滑板磨損量進行量化分析，推導出了滑板磨損量的計算公式，結(jié)合滑板服役前后的表

3、面粗糙度及其輪廓支承長度率計算滑板的磨損量。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)我國某客運專線聯(lián)調(diào)聯(lián)試的試驗數(shù)據(jù)，對速度與接觸壓力的關(guān)系，電流與接觸壓力的關(guān)系進行了綜合研究，分析了速度、電流、接觸壓力對滑板磨損量的影響程度。通過大量的載流摩擦磨損試驗，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