弓网接触界面热效应与磨损量的数值模拟.pdfVIP

应用与试验摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 2015年第3期 (第28卷,总第137期) ·机械研究与应用 · 弓网接触界面热效应与磨损量的数值模拟* 火文辉,李忠学 (兰州交通大学机电工程学院,甘肃 兰州摇 730070) 摘摇 要:在高速/ 强电流作用下,弓网接触界面摩擦磨损程度的量化是衡量弓网系统电能传输稳定性的重要技术指 标。 分析影响弓网接触界面磨损量的电流、速度、接触压力等定量因素,在COMSOL Multiphysics软件环境下,对这三 个因素造成的弓网接触界面温度变化进行量化,间接反映滑动接触界面的摩擦磨损程度。 运用该方法所得的数值模 拟结果与试验分析的结果是一致的。 关键词:接触界面;磨损量;接触压力;COMSOL Multiphysics软件 中图分类号:TM501.3摇 摇 摇 摇 摇 摇 文献标志码:A摇 摇 摇 摇 摇 摇 文章编号:1007-4414(2015)03-0098-03 Numerical Simulation of Thermal Effect and Wear Loss on Pantograph-Catenary Contact Interface HUO Wen-hui,LI Zhong-xue (School of Mechatronic Engineering,LanzhouJiaotong University,Lanzhou Gansu摇 730070,China) Abstract:The quantity of friction and wear on the pantograph-catenary contact interface is an important factor tojudge the stability of power transmissionundertheconditionof high speedandhighcurrent. Thewearlossonpantograph-catenary con鄄 tact interface,which areaffectedbythecurrent,speed,contactforce,isanalyzedinCOMSOLMultiphysicssoftwareenviron鄄 ment. And the temperature-changes on the pantograph-catenary contact interface that were caused by the above-mentioned factorsarequantified,whichreflectindirectlythefrictionandwear. Withthismethod,thenumericalsimulationresultsareac鄄 cordwith the experimental results. Key words:contact interface;wear loss;contact pressure;COMSOL Multiphysics software [1] 0摇 引摇 言 确定 : 随着高速列车运行速度的进一步提高,弓网磨损 电流通过时产生的焦耳热: 问题越来越突出,已逐渐成为制约列车安全运行和进 Q =J ·Ei (1) 一步提速的关键问题之一。 影响弓网摩擦磨损的主 相对滑动摩擦时产生的摩擦热: 要因素有电流、速度、接触压力等。 张婧琳通过试验 Q =F ·v ·tf f (2) 分析指出,在这三个影响因素中,电流对摩