一种基于多物理场分布的靴轨接触温升分析方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于多物理场分布的靴轨接触温升分析方法及系统，涉及城轨车辆靴轨接触技术领域；所述系统包含模型建立模块、材料参数确定模块、网格划分模块以及动态模型分析模块，首先建立靴轨接触的瞬态电流守恒计算模型、传热计算模型以及几何模型；之后确定几何模型的材料参数；建立750V瞬态电流守恒计算模型和靴轨接触温度场模型；其次对靴轨模型进行网格剖分；最后加入动网格，并通过求解器进行有限元分析，得到靴轨接触区域温度场分布图。本发明专利技术整合电流场、温度场并建模，结合网格剖分技术，可精确掌握靴轨接触区域温度场分布及动态温升情况；采用动网格技术模拟滑板实际滑动状态，贴近真实工况，为研究靴轨磨损机制和优化设计提供支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及城轨车辆靴轨接触，尤其涉及一种基于多物理场分布的靴轨接触温升分析方法及系统。

技术介绍

1、在当今高速发展的时代，靴轨系统仍是城市轨道交通系统中至关重要的一部分。在运行过程中，受电靴滑板与带电接触轨组成一对载流摩擦副，列车依靠两者接触来获得电能，因此滑板与接触轨间的接触状态成为衡量受流质量的一个重要指标。随着运行速度的提高，摩擦副之间靴轨间的接触出现磨损、温升等难题。深入研究靴轨载流滑动接触区域的温度场，这对延长滑板的使用寿命提供了重要的科学依据。

2、目前，国内外对靴轨接触的研究取得了一系列的成果，但现有的研究多数集中在靴轨动力学和运动学模型的建立上，这些模型对于靴轨接触行为的研究和预测有一定的参考，但这些模型尚不完善。

3、中国专利cn113536556a公开了一种基于多物理场耦合的航天用载流滑环温升建模方法；该方法首先计算电刷触头及汇流盘的理论接触面积，基于导电斑点计算电刷触头与汇流盘的接触电阻与接触电阻热。此外，基于汇流盘的电阻计算电阻焦耳热，进而计算滑动触头与汇流盘的摩擦热。最后，综合接触电阻热、汇流盘电阻焦本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多物理场分布的靴轨接触温升分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于多物理场分布的靴轨接触温升分析方法，其特征在于，所述步骤S1中瞬态电流守恒计算模型的瞬态电流守恒方程如下：

3.根据权利要求1所述的一种基于多物理场分布的靴轨接触温升分析方法，其特征在于，所述步骤S2中靴轨几何模型为二维几何结构，包括铝合金主体、不锈钢带以及滑板，滑板位于最下方，不锈钢带位于铝合金主体和滑板中间。

4.根据权利要求1所述的一种基于多物理场分布的靴轨接触温升分析方法，其特征在于，所述步骤S3中建立750V瞬态电流守恒计算模型具体如下...

【技术特征摘要】

1.一种基于多物理场分布的靴轨接触温升分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于多物理场分布的靴轨接触温升分析方法，其特征在于，所述步骤s1中瞬态电流守恒计算模型的瞬态电流守恒方程如下：

3.根据权利要求1所述的一种基于多物理场分布的靴轨接触温升分析方法，其特征在于，所述步骤s2中靴轨几何模型为二维几何结构，包括铝合金主体、不锈钢带以及滑板，滑板位于最下方，不锈钢带位于铝合金主体和滑板中间。

4.根据权利要求1所述的一种基于多物理场分布的靴轨接触温升分析方法，其特征在于，所述步骤s3中建立750v瞬态电流守恒计算模型具体如下：加入电流源，由接触轨端供电，滑板接地，同时在靴轨接触区域添加接触电阻，接触电阻包括收缩电阻和膜电阻。

5.根据权利要求1所述的一种基于多物理场分布的靴轨接触温升分析方法，其特征在于，所述步骤s...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢彤，闫文霞，潘利科，余志强，陈立明，孙晓云，袁远，杨才智，孙健翔，张海波，雷栋，朱晓晗，王伟，赵颖昕，冯涛，于群，易旭东，崔跃华，陈建华，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：