铁路信号继电器的振动与抗振性能研究

发布时间：2023-12-09 16:00

　　随着铁路系统的不断升级,列车的运行速度也不断提高。铁路信号继电器作为对铁路运行进行控制和通讯的核心元件,对其耐力学性能也有着更高的要求。继电器在工作中,将不可避免的受到环境的振动和冲击干扰,其工作可靠性对保障行车安全有着重要的意义。本文以某型号的铁路信号继电器为研究对象,根据实际测试中最容易受到振动和冲击扰动的触簧系统,建立了铁路信号继电器触簧系统的耐力学特性分析模型,进行了对继电器在振动与冲击特性方面的研究。本文首先论述了铁路信号继电器的发展概况和振动分析技术的研究现状。之后基于有限元法,对铁路信号继电器的触簧系统进行了模态仿真计算,得到了单簧片和触簧系统前四阶固有频率和模态振型,分析了单簧片固有频率与触簧系统固有频率的相互关系,并为后文进行振动和冲击特性仿真研究提供了基础的结构参数。在振动和冲击过程中,外界激励通过继电器底座传递到簧片,簧片随之发生弯曲带动触头之间的接触状态发生变化,接触具有高度的非线性特点。通过对非线性算法进行研究,选择了较为适用于本文模型的Bathe复合时间积分算法对继电器的振动特性和冲击特性进行了求解分析,得到了继电器触簧系统在不同外界激励参数下的响应规律,得...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 铁路信号继电器国内外发展概况
        1.2.2 振动分析技术国内外研究现状
    1.3 课题主要研究内容
第2章 铁路信号继电器结构及数学模型
    2.1 铁路信号继电器结构
    2.2 继电器性能指标
        2.2.1 电气特性
        2.2.2 时间特性
        2.2.3 机械特性
    2.3 数学模型的建立
        2.3.1 梁弯曲理论
        2.3.2 Hertz接触理论
        2.3.3 模态分析理论
    2.4 振动和冲击求解算法
        2.4.1 振型叠加法
        2.4.2 直接时间积分法
    2.5 本章小结
第3章 铁路信号继电器振动特性研究
    3.1 三维有限元模型
    3.2 计算模态分析
        3.2.1 模态仿真步骤
        3.2.2 模态仿真结果
    3.3 无限位振动仿真计算
        3.3.1 多频率振动仿真分析
        3.3.2 固有频率下的振动特性
    3.4 有限位振动仿真计算
        3.4.1 多频率振动仿真分析
        3.4.2 固有频率下的振动特性
    3.5 安装方向对继电器抗振性能的影响
        3.5.1 垂直动簧片向下安装方式
        3.5.2 垂直静簧片向下安装方式
    3.6 振动过程中继电器开断能力研究
        3.6.1 振动过程中触头断开
        3.6.2 振动过程中触头闭合
    3.7 本章小结
第4章 铁路信号继电器冲击特性研究
    4.1 冲击特性分析技术
        4.1.1 冲击理论
        4.1.2 瑞利阻尼
        4.1.3 冲击激励形式
    4.2 冲击计算
        4.2.1 无限位冲击特性研究
        4.2.2 有限位冲击特性研究
        4.2.3 侧向冲击特性研究
    4.3 本章小结
第5章 簧片疲劳特性研究
    5.1 结构疲劳的类型
    5.2 影响结构疲劳的因素
        5.2.1 应力集中因素
        5.2.2 外部载荷因素
        5.2.3 尺寸因素
        5.2.4 表面状态因素
    5.3 疲劳分析理论
        5.3.1 疲劳累计损伤理论
        5.3.2 名义应力法
    5.4 簧片振动疲劳分析
    5.5 簧片冲击疲劳分析
    5.6 本章小结
第6章 铁路信号继电器振动试验
    6.1 试验方案设计
        6.1.1 试验目的
        6.1.2 测量原理
        6.1.3 试验设备和条件
    6.2 振动试验过程和结果
        6.2.1 固有频率测量
        6.2.2 定频振动分析
        6.2.3 簧片位移测量
    6.3 本章小结
第7章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3871774