高速铁路接触网腕臂系统的力学特性研究

发布时间：2021-06-16 19:34

　　架空接触网是高速列车获取电能的关键部件,具有大跨度、高柔性的特点。接触网腕臂工作状态同其受力情况密切相关。接触网在发生振动时,载荷经由定位线夹直接传递至腕臂,引起腕臂受力状态变化,可能导致腕臂疲劳裂纹的产生和零部件脱落的出现。因此,分析腕臂的力学特性,并计算在不同工况下腕臂的最大应力和应力薄弱点,对提高接触网运行的安全性和改进腕臂系统设计具有重要意义。首先,考虑套管双耳、单耳和螺栓等连接件的影响,建立腕臂实体有限元模型,并分析腕臂不同工况下的静力学特性和腕臂动力学特性。静力学分析特性结果显示:正常工况下,腕臂的最大应力点在定位线夹处,最大应力远小于材料的屈服极限;覆冰和静风载荷下,腕臂最大应力点分别在平腕臂和斜腕臂连接处的螺栓处和定位线夹处,此处为结构的薄弱点;腕臂动力学特性分析中,模态分析显示前三阶振型下腕臂定位线夹处位移最大,第四、第五和第六阶振型下腕臂的定位管处位移最大;谐响应分析结果表明定位器处是腕臂疲劳损坏薄弱点。其次,为了研究载荷在腕臂上的传递规律以及载荷在腕臂底座的分布特征,本文基于铰链非线性特性和腕臂杆件模型建立腕臂的载荷传递函数,通过力学平衡方程和位移方程,推导出定位... 

【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】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

旋转双耳处固定螺栓脱落

承力索座裂纹

定位线夹疲劳损伤

【参考文献】：
期刊论文
[1]高速铁路接触网低频振动和零部件防松策略探讨[J]. 黄立杰,马文强,符晓恒.  电气化铁道. 2019(02)
[2]考虑天气状态的接触网可靠性评估方法研究[J]. 王贞,林圣,冯玎,高仕斌,陈静.  铁道学报. 2018(10)
[3]高速接触网零部件失效问题研究现状及展望[J]. 谭德强,莫继良,彭金方,罗健,陈维荣,朱旻昊.  西南交通大学学报. 2018(03)
[4]基于BIM的接触网参数化零部件族库技术研究[J]. 杨凯镜,韩志伟,刘志刚.  铁道标准设计. 2018(08)
[5]基于贝叶斯网络的接触网运行可靠性分析[J]. 王佳培,高仕斌,晏紫薇,刘浅.  电气化铁道. 2017(05)
[6]预应力下接触网腕臂结构动态特性研究[J]. 李科,莫继良,罗健,赵婧,朱旻昊.  铁道科学与工程学报. 2017(06)
[7]高速铁路牵引供电系统安全风险评估研究综述[J]. 何正友,冯玎,林圣,孙小军.  西南交通大学学报. 2016(03)
[8]高速铁路接触网关键零件的疲劳载荷谱编制[J]. 戚广枫,陈建芳,肖晓晖,宋云超.  铁道学报. 2015(10)
[9]接触网腕臂结构系统动力学分析[J]. 李少鹏,邓洪,古晓东.  铁道标准设计. 2015(11)
[10]接触网三维模型的建立与风偏的非线性求解[J]. 宋洋,刘志刚,汪宏睿,姜静.  铁道学报. 2015(04)

博士论文
[1]基于振动数据驱动的受电弓裂纹故障诊断研究[D]. 庄哲.西南交通大学 2018
[2]环境风下高速铁路弓网动态受流特性研究[D]. 宋洋.西南交通大学 2018
[3]高速铁路接触网振动行为研究[D]. 邹栋.西南交通大学 2017
[4]弓网系统主动及半主动控制研究[D]. 杨岗.西南交通大学 2014

硕士论文
[1]基于深度学习的高铁接触网悬挂目标检测图像处理研究[D]. 狄亚柳.西南交通大学 2018
[2]基于ABAQUS的接触网腕臂结构及其关键零部件分析与优化[D]. 李科.西南交通大学 2017
[3]接触网可靠性研究[D]. 王晓阳.西南交通大学 2014
[4]基于图像处理技术的腕臂式支持装置倾角自动检测研究[D]. 何钊.西南交通大学 2014
[5]高速铁路接触网支撑装置零部件研究[D]. 孙建林.西南交通大学 2012
[6]基于ADAMS与simulink联合仿真的弓网振动控制分析[D]. 李受钊.西南交通大学 2011
[7]基于有限元的腕臂结构静动态特性研究[D]. 李保华.西南交通大学 2009
[8]接触网系统零部件的可靠性设计与制造[D]. 姜丰收.西南交通大学 2006
[9]电气化铁道接触网抱箍类零部件有限元分析[D]. 刘莉娜.天津大学 2004



本文编号：3233659