AC25kV刚性接触网腕臂支持装置疲劳特性研究

发布时间：2024-02-03 03:55

　　刚性接触网具有结构简单、载流量大、净空要求低等优点,已广泛应用于城市轨道交通中。随着我国城市化进展不断加快,城轨列车线路车站间距逐渐增加,电力机车运行速度的提升成为必然。相较于传统DC1500V刚性接触网,AC25kV刚性接触网具有更高的电压等级和更长的供电臂,适用于速度更高的城轨列车。但随着速度的提升,产生的问题是刚性接触网零部件是否能在更高速度等级下处于良好的服役状态。因此,针对AC25kV刚性接触网腕臂支持装置开展疲劳特性研究是有必要的。本文以AC25kV刚性接触网腕臂支持装置为研究对象,通过疲劳机理分析、弓网动态仿真、损伤等效及疲劳试验等方法研究疲劳特性。首先,基于疲劳理论,从刚性接触网腕臂支持装置自身疲劳极限及弓网动态相互作用时的动态应力两个方面分析其疲劳机理,为研究刚性接触网腕臂支持装置疲劳特性提供了理论基础。其次,利用有限元法建立了160km/h速度等级的AC25kV刚性接触网弓网仿真模型,通过弓网动态仿真获取了不同位置定位点应力与抬升位移的时间历程,对定位点应力时间历程与抬升位移时间历程进行了分析研究;基于损伤等效理论给出了以原始载荷谱中零均值应力最大幅值循环作为原始载...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容与方法
第2章 AC25k V刚性接触网腕臂支持装置疲劳机理
    2.1 概述
    2.2 疲劳理论
        2.2.1 疲劳破坏机理
        2.2.2 S-N曲线
        2.2.3 循环应力
    2.3 腕臂支持装置疲劳机理分析
        2.3.1 腕臂支持装置疲劳极限
        2.3.2 弓网动态应力作用下的疲劳机理
    2.4 本章小结
第3章 腕臂支持装置载荷谱获取
    3.1 概述
    3.2 AC25kV刚性接触网弓网仿真模型
        3.2.1 有限元分析法
        3.2.2 刚性接触网平面简化模型
        3.2.3 刚性接触网动力学模型
        3.2.4 受电弓等效模型
        3.2.5 弓网耦合模型及求解
    3.3 不同位置定位点腕臂支持装置振动载荷谱
        3.3.1 160 km/h交流刚性接触网弓网动态仿真
        3.3.2 振动载荷谱
    3.4 本章小结
第4章 腕臂支持装置疲劳程序谱
    4.1 概述
    4.2 损伤等效理论
        4.2.1 损伤的定义
        4.2.2 线性累积损伤理论
        4.2.3 雨流计数法
        4.2.4 古德曼曲线
    4.3 载荷谱损伤等效方案的提出与验证
        4.3.1 载荷谱损伤等效方案提出
        4.3.2 具体等效方案
        4.3.3 等效方案验证
    4.4 基于损伤等效方案的腕臂支持装置疲劳程序谱
    4.5 本章小结
第5章 刚性接触网腕臂支持装置疲劳试验
    5.1 概述
    5.2 腕臂支持装置疲劳试验方法及试验台搭建
        5.2.1 试验方法
        5.2.2 疲劳试验台搭建
    5.3 疲劳试验结果分析
        5.3.1 试验加载
        5.3.2 试验结果
        5.3.3 疲劳失效部位分析
    5.4 本章小结
结论和展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果



本文编号：3893677