第1章靜態電接觸及其數學描述1
1.1接觸電阻的物理模型1
1.2導電斑點電流密度分布3
1.3電觸頭體內電場及焦耳內熱源分布6
1.4靜態電接觸熱過程的數學模型及其
求解7
1.5小結12
第2章基于分形理論的電接觸數學
模型13
2.1基于分形描述的粗糙表面形貌特征
研究13
2.1.1粗糙表面的分形描述方法14
2.1.2微凸體尺寸分布規律的統計
研究16
2.1.3微凸體簡化輪廓模型的統計
研究21
2.1.4數值統計結果的實驗驗證26
2.2粗糙表面微凸體彈塑性接觸形變特性
研究30
2.2.1微凸體彈塑性接觸形變基礎
理論30
2.2.2微凸體接觸形變有限元分析
方法34
2.2.3微凸體彈塑性接觸形變特性
分析37
2.2.4微凸體彈塑性形變經驗公式
歸納43
2.3基于二維分形幾何的電接觸數學模型
研究45
2.3.1電接觸數學模型的建立47
2.3.2電接觸影響因素的分析58
2.3.3電接觸模型的實驗驗證62
2.4小結66
第3章電接觸材料概論67
3.1電觸頭的用途67
3.2對電接觸材料基本特性的要求68
3.3電接觸材料的分類與特性69
3.4小結72
第4章電弧能量作用及電接觸材料的
響應73
4.1電極間發生的電弧放電及其特性74
4.1.1陽極型、陰極型電弧74
4.1.2電弧的狀態及其轉換75
4.1.3電弧停滯時間及電弧移動特性81
4.1.4電弧等離子體噴流及其特性86
4.1.5電弧對電極的熱流輸入和電弧力
效應87
4.2電觸頭材料的溫升特性97
4.3電觸頭材料轉移98
4.3.1觸頭材料轉移現象98
4.3.2觸頭工作過程中非對稱因素
分析99
4.3.3陽極向陰極的材料轉移100
4.3.4陰極向陽極的材料轉移102
4.3.5材料轉移模式及轉移方向反轉102
4.4電觸頭材料的電弧侵蝕機理103
4.4.1觸頭材料對電弧熱流輸入和
力效應的一般響應過程104
4.4.2銀基觸頭材料的電弧侵蝕機理110
4.4.3銀基觸頭材料的侵蝕模式117
4.5電觸頭黏附與熔焊118
4.5.1黏附與熔焊的基本概念118
4.5.2靜熔焊的形成機理118
4.5.3動熔焊的形成機理119
4.6接通電路過程中的電接觸特性119
4.7電觸頭電弧侵蝕表面形貌特征122
4.8小結128
第5章電弧燒蝕過程的實驗測量
方法129
5.1電弧燒蝕觀測原理及實驗方法129
5.1.1燒蝕行為的可視化原理129
5.1.2實驗裝置和實驗方法130
5.1.3燒蝕行為的圖像后處理方法133
5.2不同電極材料的熔池行為研究136
5.2.1熔池行為的高速攝影結果136
5.2.2燃弧過程中的熔池行為演變139
5.3不同電極材料的噴濺燒蝕特性研究144
5.3.1噴濺燒蝕行為的高速攝影結果144
5.3.2噴濺液滴的運動特征147
5.3.3噴濺液滴的空間分布154
5.4小結158
第6章電接觸性能的試驗、診斷及
觸頭選用160
6.1接觸電阻及其影響因素的測試方法160
6.1.1接觸電阻的測試方法160
6.1.2環境應力加速試驗方法161
6.2材料侵蝕、轉移、熔焊特性的試驗及
診斷162
6.3電子顯微分析技術在電接觸研究中的
應用165
6.4小結168
第7章考慮柵片燒蝕金屬蒸氣的電弧
運動及柵片切割數學模型
研究170
7.1電弧仿真數學模型和邊界條件171
7.1.1幾何模型的建立和求解區域
劃分171
7.1.2空氣與鐵蒸氣混合物熱力學
參數和輸運參數173
7.1.3鞘層數學模型174
7.1.4邊界條件175
7.2電弧模型求解平臺的建立178
7.3柵片切割過程的仿真研究178
7.3.1考慮鐵柵片燒蝕的電弧切割過程
的電弧特性計算結果178
7.3.2不考慮柵片燒蝕的切割過程181
7.3.3金屬蒸氣在切割過程中對電弧
特性的影響181
7.4實驗研究與對比分析183
7.4.1實驗裝置與實驗條件183
7.4.2實驗結果183
7.5小結184
第8章復合鍍層接點的電接觸185
8.1靜態接觸的復合鍍層接點的電接觸185
8.2振動環境下復合鍍層接點的電接觸187
8.2.1不同振動方向的比較187
8.2.2不同復合鍍層接點材料的比較190
8.2.3非對稱配對時陰極和陽極的
比較192
8.2.4焊線時間對電接觸性能的影響192
8.3插拔過程中復合鍍層接點的電接觸193
8.4復合鍍層接點的磨損195
8.4.1電弧侵蝕對磨損的影響200
8.4.2磨損對電弧侵蝕的影響201
8.5復合鍍層的組成原則及各鍍層的
作用202
8.6小結203
第9章高壓斷路器中的電接觸現象及
觸頭材料204
9.1對高壓斷路器觸頭材料的要求204
9.2真空斷路器中的CuCr觸頭材料
性能206
9.3小結207
參考文獻208