交流受电弓框架疲劳特性研究

发布时间：2021-01-03 08:12

　　交流受电弓作为干线铁路车辆从接触网取流的重要媒介,在受电弓-接触网系统中扮演着十分重要的角色,随着交流供电系统相对直流供电系统体现出优势的不断显著,交流受电弓逐渐引用到城市轨道交通中。随着铁路运载量增加,运行里程增加,交流受电弓框架在未达到设计寿命就出现裂纹、裂开等现象,不仅增加了受电弓维修成本,还严重影响了列车正常取流和配套的接触网的可靠性。因此对交流受电弓框架的疲劳特性研究具有十分重大的意义。本文以一种交流受电弓为例,首先结合材料力学推导了受电弓框架所受各种应力,说明了受电弓框架在多种载荷作用下承受着复杂的交变应力,这是使得受电弓产生疲劳裂纹的主要原因。基于ANSYS有限元模型,分析了平衡杆、静态接触力、工作高度、拉出值对受电弓各部分最大应力的影响,发现静态接触力对受电弓应力最大部位影响相对较大,与此同时,通过模态分析得到受电弓的固有频率与在该频率下的振型。另一方面,在受电弓框架布点测试静态应力,验证了仿真结果的准确性,同时测定了测试点应力与接触力、工作高度的关系,发现工作高度增加上臂杆测试点应力大多减小,应力集中处应力增加,下臂杆应力增加,工作高度对受电弓框架整体影响较小。在动态... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

上框架肘接部位焊缝裂纹

西南交通大学硕士研究生学位论文 第 2重，近年以来部分地铁受电弓在很短的时间就出现弓角、上框架开裂、横梁裂纹臂杆裂纹等疲劳现象。图 1-1 为文献[13]中上框架焊缝裂开示意图，图 1-2 为框架加强筋开裂示意图。与此同时，高速受电弓在运营过程中上框架也出现裂纹，且主要分布在上框架顶管与肘接焊缝处[15]，图 1-3、1-4 分别是文献[15]中疲劳裂纹置。

西南交通大学硕士研究生学位论文 第 2重，近年以来部分地铁受电弓在很短的时间就出现弓角、上框架开裂、横梁裂纹臂杆裂纹等疲劳现象。图 1-1 为文献[13]中上框架焊缝裂开示意图，图 1-2 为框架加强筋开裂示意图。与此同时，高速受电弓在运营过程中上框架也出现裂纹，且主要分布在上框架顶管与肘接焊缝处[15]，图 1-3、1-4 分别是文献[15]中疲劳裂纹置。图 1-1 上框架肘接部位焊缝裂纹图 1-2 框架底部加强筋开裂

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]AC25kV刚性接触网若干关键技术研究[D]. 唐浩.西南交通大学 2018
[2]考虑接触线不平顺的弓网系统动力学研究[D]. 江亚男.西南交通大学 2014
[3]弓—网耦合系统的动态模拟及疲劳分析[D]. 李鹏.天津大学 2009
[4]重庆跨座式单轨车受电弓失效分析[D]. 段友丽.重庆大学 2009



本文编号：2954634