近年来,随着航天、船舶、分布式发电技术不断发展,高电压、大功率、长寿命、小型化继电器在开关电器领域的应用变得更加广泛。继电器电触点作为电器产品中最关键的部位之一,动静触点分断过程中产生的电弧会使表面发生侵蚀现象,进而影响继电器产品的可靠性和寿命。目前为止国内外研究很少涉及各条件因素（触点材料、环境气氛、横向磁场、分断速度等）对高压大功率直流继电器触点侵蚀量影响规律的建模及仿真计算研究,不能为触点的抗侵蚀设计和优化提供准确的理论依据。本文分别基于传统传热模型和流体动力学传热模型计算了触点熔池的温度场分布,通过改进的概率统计喷溅模型仿真计算触点的喷溅侵蚀量,研究了不同触点材料、阴阳极、电压电流条件、环境气氛、横向磁场、分断速度方面对侵蚀量的影响,并进行了实验结果与仿真结果的对比验证分析。基于传统传热模型对纯银触点进行熔池温度场仿真计算,得到其熔池温度场时变图、银材料相变图、中心点温度变化曲线、最高温时刻上表面径向温度曲线、最高温时刻轴向温度曲线,并提取熔池宽度、熔池深度、熔池体积等熔池相关参数,为喷溅量的计算提供熔池基本参数条件。基于改进的概率统计喷溅模型和Borkowski电弧阴阳极能量功率表达式,对Ag、Cu、W、Cr四种纯金属触点及CuCr40、CuCr45、CuCr50、CuW60、CuW70、CuW90六种合金材料材料触点进行温度场仿真计算,得到其熔池体积、熔池宽度、熔池深度、喷溅量大小随时间变化规律顺序为:Ag>Cu>W>Cr,CuCr50>CuCr45>CuCr40,CuW90>CuW70>CuW60,CuCr系列材料整体抗侵蚀能力优于CuW系列。主成分回归分析法分析三个物性参数对触点材料喷溅量的影响力大小顺序为:比热容>密度>导热系数。对CuCr、CuW和银基系列触点阴阳极进行侵蚀计算,计算得到阳极的侵蚀量远大于阴极。对Ag基触点进行仿真计算得到,Ag基触点阳极侵蚀量普遍大于阴极,且阴极和阳极触点侵蚀量顺序都为:AgCuO10>AgZnO10>AgNi10。对CuW70、AgW60和Cu触点在空气、N₂、O₂三种气氛中进行侵蚀量仿真计算,仿真计算得到CuW70、AgW60触点在O₂中侵蚀量最大,N₂中最少,空气居中,Cu触点在空气中具有最优效应,侵蚀量最小。仿真计算300V/60A和300V/100A不同磁场条件下CuW70阳极触点的侵蚀量,对于同一种电压电流条件下,不同磁场中喷溅侵蚀量顺序为:50mT>65mT>80mT;计算得到300V/60A、300V/100A和300V/140A不同分断速度条件下CuW70阳极触点侵蚀量。对于同一外电路电压电流条件下,其它参数条件不变,不同分断速度下喷溅侵蚀量大小顺序为:70mm/s>85mm/s>100mm/s。在考虑熔池流动性建立动静触点综合模型系统,借助移动网格技术,考虑动触点在分断过程中的运动,并通过有限体积法描述阴阳极熔池内的熔化与流动性,基于Borkowski模型和改进的概率统计喷溅模型计算阴阳极触点侵蚀量,并计算分析材料、环境气氛、横向磁场、分断速度对喷溅量的影响,材料、环境气氛、横向磁场、分断速度对触点阴阳极侵蚀量的影响规律与传统传热模型得到的规律具有一致性。最后开展一系列电弧侵蚀实验研究,将实验结果与两个模型下的仿真结果进行对比,并对部分触点材料进行形貌分析和能谱分析。在直流270V/100A条件下开展CuW、CuCr系列电弧侵蚀实验,分析不同Cu基材料触点的抗侵蚀性大小;在直流200-500V/40-150A条件下,针对Air、N₂、O₂、CO₂四种气氛开展CuW70触点电弧侵蚀实验,在直流200-500V/40-150A条件下,针对Air、N₂等六种气氛开展AgW60和Cu触点电弧侵蚀实验,分析不同气氛对触点侵蚀量的影响;在直流200-500V/40-150A条件下,针对不同横向磁场条件和平均分断速度条件开展CuW70触点电弧侵蚀实验,分析横向磁场、分断速度对CuW70触点侵蚀量的影响。分析对比各对应条件下实验结果与仿真计算的阳极侵蚀量结果,二者具有较好的规律一致性。考虑熔池内部的流动性的模型最终计算得到的喷溅侵蚀量小于对应条件下传统传热模型的计算结果,更加接近实验侵蚀量结果。