Page 36 - 《摩擦学学报》2021年第4期

第 4 期 卢铜钢, 等: 洛伦兹力与温度场作用下枢轨摩擦磨损特性 479

A: Transient thermal 600
Temperature 3
Type: Temperature 500
Unit: ℃
Time: 1.8e-003 400
553.04 Max 300
493.97 Temperature/℃
434.89 200
375.82
316.75 100
257.67
198.6 Y 0
0 10 20 mm
139.52 X Z
80.447 0 2 4 6 8 10
21.373 Min Longitudinal length of rails/mm

Fig. 10 Temperature distribution and temperature curve in the longitudinal section of the rail
图 10 轨道纵向截面温度分布情况及其温度变化曲线

B: Transient thermal
Temperature 3 0.4
Type: Temperature
Unit: ℃
Time: 1.8e-003 0.3
247 1.3 Max
2000 Thickness of melted layer/mm 0.2
1500
1000
750 0.1
500
250
150 0.0
100 0 15 30 mm Z
50 X 0.000 0 0.000 5 0.001 0 0.001 5 0.002 0
2681 8 Min Y
Time/s

Fig. 11 Temperature distribution of the armature Fig. 13 Thickness curve of melted layer on armature surface
at the time of discharge 图 13 电枢表面熔化层厚度变化曲线
图 11 出膛时刻电枢温度分布情况
2 500
2 500
2 000
2 000 1 500
Temperature/℃ 1 500 Temperature/℃ 1 000

1 000
500 500
0
0 0 1 2 3 4 5
0.000 0 0.000 5 0.001 0 0.001 5 0.002 0 Longitudinal depth of armature tail/mm
Time/s
Fig. 14 Temperature curve in the longitudinal diffusion depth

Fig. 12 The highest temperature curve
of section at armature tail
of the armature surface
图 14 电枢尾部截面纵向扩散深度的温度曲线
图 12 电枢表面最高温度变化曲线
3 考虑温度的枢轨磨损分析
曲线，可知枢轨接触面产生的温度发生在电枢尾翼纵

向1 mm区域内. 在发射过程中，温度逐渐向电枢内部 3.1 数值分析模型
传递，由于温度的影响，电枢与轨道表面接触区域的 在枢轨间磨损分析计算中，枢轨接触界面间存在

材料性质也会发生改变，比如硬度的变化，因此电枢 大量热量，并向电枢和轨道内部扩散，根据温度分布
尾翼温度扩散厚度变化为温度影响下枢轨间摩擦磨 情况对枢轨接触界面分层处理显得尤为重要. 根据枢
损仿真计算模型的设计提供了有效的参考作用. 轨接触区域温度场分布情况，电枢尾翼温度纵向扩散