高速铁路接触网吊弦动态特性的仿真分析

发布时间：2021-08-05 15:13

　　整体吊弦是接触网悬挂的重要组成部件,是接触线与承力索间振动和力的传递者,保障了接触线的弛度与弓网受流质量,吊弦断裂失效会对行车安全与受流质量产生严重危害。随着列车速度的不断提高,对整体吊弦的可靠性也提出了更高的要求。弓网运行过程中,受电弓滑动经过接触网时会引起接触网的振动,进而引起整体吊弦的压缩、拉伸及其内部载荷的变化。吊弦动态特性是影响其疲劳寿命的主要参数,掌握整体吊弦的动态特性,对分析吊弦失效原因,提高铁路安全、高效运输有着至关重要的意义。首先,通过现场测量的方式获得了吊弦在实际服役条件下的动态抬升量,对不同列车速度、不同接触网参数和不同悬挂位置的吊弦振动情况分析比较,结果表明,一跨内对称位置的吊弦动态特性一致,安装在弹性吊索上的两根吊弦压缩幅值最小,服役环境良好;安装位置靠近弹性吊索的两根吊弦压缩幅值最大,工作环境较为恶劣;吊弦压缩幅值随列车速度的增大而增大,随接触网张力的增大而减小。然后,通过有限元仿真方法建立了包含整体吊弦结构的弓网系统模型,进行实际工况下的仿真分析,并与实测数据对比验证其有效性;提取吊弦动态力与压缩幅值的计算结果,研究分析了整体吊弦在典型工况下的动态特性,结... 

【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

接触网示意图

北京工业大学工程硕士专业学位论文的断裂部位有一定规律性，但是研究还不够深入，整体吊尚不明确。沿着接触线运行的过程中，会引起接触线的抬升，在受电态行为如图 1-2 所示[5]，当受电弓经过吊弦下方时，在抬弛状态，受电弓经过后，吊弦在接触网张力及自身重力作

zq ( p)——接触线上 p 点的垂向位移。约束条件为式（1-2）式（1-3）与式（1-4），其中，式（1-2）表示每个节点满足力学平衡条件，式（1-3）表示各个单元的外力施加情况，式（1-4）表示各节点的位置约束。 l 0f q, k l 0 （1-2） l 0c q, k l 0Ⅰ（1-3）c q 0Ⅱ（1-4）式中 q——各个单元的全局坐标；lk——为初始长度修正系数；0l——该单元的初始长度。相比于分模法，非线性位移法的优点是较快的求解速度与较好的收敛性，且可以扩展到考虑拉出值的三维接触网结构中进行计算。承力索

【参考文献】：
期刊论文
[1]高速受电弓作用下接触网整体吊弦动态力研究[J]. 陈立明.  中国铁道科学. 2018(03)
[2]高速铁路接触网吊弦动应力数值模拟及其疲劳荷载特征分析[J]. 戚广枫,赵慧,肖晓晖,徐鸿燕,李红梅.  中国机械工程. 2018(09)
[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]吊弦失效对弓网系统受流质量的影响规律研究[J]. 孙智,李艳,王江文,邹栋,李瑞平.  铁道机车车辆. 2017(04)
[5]高速铁路接触网整体吊弦断裂分析及改进效果验证[J]. 杨广英.  铁道技术监督. 2016(09)
[6]高速铁路接触网研究进展[J]. 刘志刚,宋洋,韩烨,汪宏睿,张静,韩志伟.  西南交通大学学报. 2016(03)
[7]基于索、杆组合结构的电气化铁路接触网三维静态模型[J]. 侯运昌,刘志刚,宋洋,王英.  铁道学报. 2014(07)
[8]高速铁路接触网吊弦疲劳试验台[J]. 王伟,吴积钦,关金发,王旭东.  高速铁路技术. 2014(03)
[9]基于风场模拟的高铁接触网动态性能分析[J]. 刘志刚,侯运昌,韩志伟,汪宏睿.  铁道学报. 2013(11)
[10]电气化高速铁路接触网静态模型的建立[J]. 阮杰,颜伏伍,李红梅.  铁道学报. 2012(08)

硕士论文
[1]高铁接触网吊弦疲劳特性研究[D]. 王伟.西南交通大学 2014



本文编号：3323979