铁路信号继电器是铁路信号技术中的重要部件,它无论是作为铁路信号系统的核心部件,还是作为电子式或计算机式信号系统的接口部件,都发挥着重要作用,铁路信号继电器的可靠性直接影响着信号系统的安全性。本文研究的铁路信号继电器的工作环境比较恶劣、环境温度变化范围较大,对铁路信号继电器进行发热计算有利于确保其可靠性和一定的使用寿命,同时铁路信号继电器的热分析研究,对其缩小体积、减轻重量、节约材料等方面有着重要的意义。本文以某型号铁路信号继电器为研究对象,利用三维建模软件Pro/E及有限元分析软件ANSYS对铁路信号继电器进行了热分析研究。首先,根据热传学原理,分析了铁路信号继电器的主要传热方式,从散热和发热两个方面考虑,建立了铁路信号继电器温度场的数学模型,确定了温度场的边界条件,以及载荷的施加方式,利用Pro/E软件和ANSYS软件建立得到铁路信号继电器的有限元模型。其次,在ANSYS软件中,利用有限元方法进行热电耦合分析,研究了在长期工作制下,环境温度对铁路信号继电器温度场的影响,以及各环境温度下接触导电回路个数以及触头材料对铁路信号继电器尤其是接点系统温度场的影响;采用瞬态热分析的方法,针对铁路信号继电器从室温达到稳态时的温度变化曲线进行了仿真研究,同时考虑了温度冲击的影响,得到铁路信号继电器触头温度随环境变化的规律。最后,利用环境试验箱和光纤传感器,测量了铁路信号继电器各个关键部位的温度。通过仿真数据与实测数据的比较,验证了仿真结果的准确性,并对存在的误差进行了分析研究。