2025年,赵文月和闫荣格等研究者在河北工业大学开展了一项关于电磁直线推进装备的研究,他们解决了一个长期以来困扰行业的难题。在这种装备中,轨道与电枢间的摩擦因数对设备的发射性能和工作稳定性有着重要影响。这种装备在运行时会经历极端电磁热力冲击,想要实时测量摩擦因数一直非常困难。 传统研究中,人们通常采用固定的经验摩擦因数值来建模分析,但这种定常模型无法准确反映实际情况,导致计算精度受到影响。为了解决这个问题,河北工业大学的团队提出了一种基于动态摩擦因数反演的方法。他们的研究思路分为三个步骤:首先利用实验数据结合动力学模型搭建反演模型,然后建立瞬态电磁热力耦合有限元模型进行对比分析,最后通过实验验证了方法的有效性。 实验结果表明,反演得到的摩擦因数随电枢速度增大而变化。在速度较低时摩擦因数较高,随着速度增加迅速下降并趋于稳定值。同时考虑动态摩擦因数能显著提升计算精度。在最关键的出口速度上,采用动态摩擦因数计算结果与实测值的误差仅为28m/s,远小于固定摩擦因数模型的96m/s误差。此外还发现电枢电流密度、磁通密度和温度均呈现增大趋势,其中对接触面温度影响尤为显著。 这项研究不仅提供了理论参考帮助优化设计,还为材料特性的实时原位测量提供了新的思路。本工作成果发表在2025年第6期《电工技术学报》,标题为“基于动态摩擦因数反演的直线推进电磁能装备的运动特性”,并获得了国家自然科学基金重大研究计划重点项目和河北省省级科技计划项目的支持。