轨道炮枢/轨接触界面温度仿真分析

乔志明， 雷　彬， 吕庆敖， 向红军， 邢彦昌

(军械工程学院弹药工程系， 河北 石家庄 050003)



轨道炮枢/轨接触界面温度仿真分析

乔志明， 雷彬， 吕庆敖， 向红军， 邢彦昌

(军械工程学院弹药工程系， 河北 石家庄 050003)

在分析了摩擦热、接触欧姆热及热传导特性的基础上，通过将摩擦热、接触欧姆热生成速率加载于接触部位，建立了一种枢/轨相对运动条件下热分析的仿真模型，计算了在不同接触电阻值和速度条件下接触界面的温度分布情况，得到了接触界面不同部位温度随时间的变化规律，讨论了温升与接触电阻、相对速率的关系，分析认为：界面温升受界面生热率、枢/轨相对运动速率共同影响；接触电阻欧姆热是引起界面温升的主要影响因素，对轨道炮滑动电接触研究有一定参考价值。

滑动电接触； 温度分布； 接触电阻； 摩擦热

电磁轨道炮利用脉冲大电流产生电磁力，推动电枢及弹丸沿轨道高速滑动，在军事领域有广泛的应用前景[1-2]。在脉冲大电流作用下，由于受到电枢与轨道间超高速滑动接触界面的接触电阻欧姆热和滑动摩擦热作用，铝电枢接触面产生瞬间“闪温”过程，发生材料软化、熔化甚至气化现象[3-4]，不均匀熔化材料凝固后沉积于轨道表面，影响电枢/轨道间的动态平衡、轨道使用寿命和系统发射效率，因此，有必要对接触面处温度进行分析。限于现有测试条件，超高速滑动接触界面的“闪温”很难直接测试，轨道炮温度场分析方法多为……