高铁接触网典型结构疲劳失效分析与安全评价

发布时间：2021-10-17 12:45

　　随着中国高速铁路的持续建设,截止2018年,高铁营业总里程超过2.9万公里,超过世界高铁总里程2/3。在如此巨大的铁路接触网系统下,各种各样的故障时有发生。因此对接触网系统结构进行疲劳失效分析和安全评价对提高接触网的可靠安全性会有很大的提升。金属疲劳损伤导致的接触网结构失效便是接触网常出现的一种故障。本文介绍了疲劳破坏的理论,以及Goodman、Gerber与Soderberg三种等寿命曲线、金属S-N曲线、Miner线性疲劳累积理论、雨流计数法等疲劳理论的相关概念,然后基于ANSYS Workbench软件结合上述知识对吊弦线建立模型、划分网格、设定相关条件、进行静态分析以及疲劳分析。从静态受力分析中可知侧丝之间接触的地方和芯丝与侧丝接触的地方受力最大,吊弦线外侧的受力最小。从疲劳分析结果可知靠近钳压管的吊弦线部位疲劳寿命最短,为1.5876×106次,侧丝间接触的位置疲劳寿命也比较短,易发生疲劳损伤,吊弦线外侧疲劳寿命最长。通过以上分析,本文总结了一套使用ANSYS软件进行疲劳分析的流程,并完善了其细节。介绍了疲劳试验后将其与使用软件的疲劳分析方法进行了比较。本文还从安全评价的概念... 

【文章来源】：华东交通大学江西省

【文章页数】：49 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
主要符号说明
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文的主要内容及研究方法
第二章 接触网疲劳分析理论
    2.1 疲劳理论
        2.1.1 疲劳破坏的机理
        2.1.2 疲劳破坏的特点
    2.2 接触网疲劳寿命预测原理
        2.2.1 S-N曲线
        2.2.2 等寿命曲线
    2.3 线性疲劳累积理论
    2.4 雨流计数法
    2.5 小结
第三章 接触网零部件疲劳分析
    3.1 高铁接触网组成简介
        3.1.1 接触网线材
        3.1.2 接触网零部件
    3.2 有限元法进行疲劳分析
        3.2.1 有限元理论和ANSYS Workbench简介
        3.2.2 选择并确定接触网关键零部件
        3.2.3 吊弦受力情况
        3.2.4 建立吊弦线模型
        3.2.5 静力分析
        3.2.6 疲劳分析
        3.2.7 疲劳失效分析流程
    3.3 疲劳试验
    3.4 小结
第四章 高铁接触网安全评价
    4.1 安全评价的概念
        4.1.1 安全评价的目的意义
        4.1.2 安全评价的内容
    4.2 常用安全评价
        4.2.1 常用定性安全评价方法
        4.2.2 常用定量安全评价方法
    4.3 故障树分析在接触网系统中的应用
        4.3.1 故障树分析流程
        4.3.2 故障树符号
        4.3.3 接触网接触悬挂失效故障树
        4.3.4 故障树定量分析
        4.3.5 吊弦失效概率
    4.4 小结
第五章 结论
    5.1 主要工作回顾
    5.2 本课题今后需进一步研究的地方
参考文献
个人简历在读期间发表的学术论文
    个人简历
    已发表论文
致谢



本文编号：3441786