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接触线温度-数控滚圆机电动滚弧机价格低张家港数控弯管机多少钱

作者：lujianjun　|　来源：欧科机械　|　发布时间：2018-07-26 16:28　|　浏览次数：次

为了分析弓网电弧对接触网导线温升的影响,以接触线为研究对象,建立了电弧作用下弓网系统滑动摩擦副的三维有限元模型,利用COMSOL Multiphysics仿真分析,得到不同类型的接触网导线在不同环境下的温度分布特征。结果表明:相同条件下,铜镁合金、纯铜、铜锡合金接触线的温升依次升高。接触线的截面积越大温升越高。同种接触导线分别处于正常、覆冰和潮湿状态时,接触线的温升依次升高。仿真结果对选择接触线以及降低弓网电弧对接触线的热损伤具有一定参考价值。实验得出的低速、无电虎正常弓网环境下的实验数据，利用实验室高性能PC工作站，应用COMSOLMulti-physics5．0这一多物理场耦合仿真软件建立了弓网系统三维有限元模型，采用其内置的焦耳热、固体力学、电磁热源等模块，高效率地实现了焦耳热、摩擦热和电弧热三种热源的耦合，研究不同运行环境、不同工况下弓网电弧对接触线耦合温度场的影响。有助于进一步深入了解电弧侵蚀接触线的热过程，且利于采取相应对策来减轻电弧对接触线造成的损害。1电弧作用下弓网系统模型建立运用COMSOL软件进行有限元仿真的流程如图1。结束结果分析有限元计算求解器设计网格剖分材料参数设定物理场参数设定几何模型建立开始图1仿真实验流程1．1几何模型建立仿真采用三维立体维度，以纯铜导线和浸金属碳滑板组成的摩擦副及其间隙产生的电弧为对象，建立仿真模型。高速电力机车速度可达300km/h甚至更高，若采用直线运动则所占空间甚大且不便于查看，因此模型采用圆周运动进行模拟，如图2(a)为受电弓滑板和接触网导线的局部放大图。圆环为截面积为150mm2的铜导线，在x-z平面做圆周运动，250mm×10mm×25mm的平行六面体为滑板，

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www.suoguanjixie.name沿x轴方向做平行往返运动，模拟了实际铁道中受电弓滑板和接触网导线的“之”字形运动。将离线电弧视为一热流密度为qw的点热源，作用于滑板和接触线之间。图2(b)为隐藏滑板时接触线在电弧作用下的x-y截面图。qwxy(a)%三维视图(b)%二维视图图2电弧下弓网系统物理模型1．2固体传热模型基础与方程根据传热学理论，传热模块方程如下ρCpTt+ρCpu珗·ΔT=Δ·(λΔT)+Q(1)式中ρ为材料密度，kg/m3;Cp为常压热容，J/(kg·℃);u珗为速度场向量;Δ为型验证利用实验室的弓网系统实验机设置接触压力60N，输入电流200A时的运行情况，图3是实验和仿真温度分布的对比示意图。当温度升至稳态时，红外热像仪测得静态温度分布如图3(a);在相同工况下进行仿真试验，得到仿真温度分布如图3(b)。二者最高温度相差13℃，误差满足仿真准确性的要求。造成误差的主要原因是实验室空间密闭，空气流通性差，散热缓慢。加入电弧后，接触点处的温升曲线如图4，与文献［9］中电弧加热接触线的温升曲线做了相关对比，结果相似。在0～15ms，温度近乎线性增长，第15ms时达1404℃，与文献［10］结论相比，十分接近。仿真结果表明:本文仿真建模对弓网系统电弧侵蚀接触线的温度分析接近实际情况，从而验证了仿真模型的正确性。(a)%实验静态温度分布图(b)%仿真温度分布图xy90858075706560555049.684.6图3实验与仿真温度分布对比05101540080012001400温度/℃时间/ms图4接触点温度曲线2仿真结果分析2．1弓网电弧接触线的温度分布对仿真结果进行相关分析，首先得到电弧作用下接触线的温度分布云图，如图5(a)所示。012340080012001400温度/℃距离/mm1.41.00.60.21%404×10315.2(a)%接触线分布云图(b)%接触点温度曲线15%ms12%ms5%ms2006001%000图5接触线温度云图和接触点温度曲线图图5(b)是在不同的电弧持续时间下，接触线内测试点温度与其距接触面距离的关系。可以看出，当弓网接触点处出现电弧时，接触点温度上升明显，随着距接触面距离的增加，温度下降迅速，反映出在电弧的影响下接触线表面热量传递的物理行为。还可以看出，当电弧作用在接触线表面上的时间为12ms时，接触线表面温度接触线温度-数控滚圆机电动滚弧机价格低张家港数控弯管机多少钱

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