чениям
.
Увеличение температуры можно наблюдать также во внутрен
-
них подобластях якоря
(
в местах
U-
образного изгиба
).
Во всех сечени
-
ях плоскостями
z
=
const
видно
,
что происходит нагрев в месте изгиба
,
возрастающий в направлении по оси
z
от центра
.
Плавление материа
-
ла
(
и его кипение
)
начинается с областей
,
близких к боковой
(
по всем
координатам
)
границе ускоряемого тела
.
Поскольку плавление и кипение якоря начинаются на поверхности
контакта с рельсом
,
то для исследования эрозии наибольший интерес
представляет распределение температуры на этой поверхности в раз
-
личные моменты времени
.
На рис
. 8
приведены соответствующие изо
-
термы
(
от минимального до максимального значений
).
Рис
. 8
иллюстрирует неравномерный нагрев материала ускоряемого
тела с максимальными значениями температуры на границах области
якоря в плоскости контакта с рельсом
.
Наибольшее нарушение метал
-
лического контакта имеется на участках
,
где происходит кипение мате
-
риала
.
На рис
. 9
представлены изотермы от температуры в
2000 K
до мак
-
симального значения в том же сечении
(
плоскость контакта якоря и
рельса
)
в различные моменты времени
.
Тем самым
,
рис
. 9
иллюстри
-
рует распространение по поверхности якоря волны кипения
,
которая
соответствует максимальной эрозии материала
(
эрозия возможна и
при плавлении
)
и деструкции электрического контакта металлического
типа
.
Как видно из построенных изотерм
,
кипение начинается в задней
угловой точке якоря и распространяется преимущественно по боковой
поверхности
.
По прошествии некоторого времени кипение начинает
-
ся также в передней части якоря
,
после чего с двух сторон движется к
центру области
.
Приведенные изотермы позволяют сделать вывод
,
что скорость рас
-
пространения волны плавления от заднего края по якорю составляет
50–100
м
/
с
,
что несколько меньше данных
,
приведенных в работе
[1],
но имеет тот же порядок
,
что и экспериментальные данные
.
На рис
. 10, 11
приведены трехмерные распределения некоторых
величин в сечении всей расчетной области
,
включающем рельс и ди
-
электрик
,
расположенный над рельсом
,
плоскостью контакта якоря и
рельса
.
Из приведенных на рис
. 10, 11
распределений видно
,
что магнитное
поле распространяется по области в основном через диэлектрическую
часть
,
а плотность тока достигает наибольших значений в подобласти
якоря
,
причем компоненты
j
x
и
j
y
плотности тока имеют экстремумы
противоположных знаков в различных частях якоря
.
90
ISSN 1812-3368.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Естественные науки
”. 2004.
№
4
