刚性悬挂接触网动力学研究

从弹性势能、动能相等推导出刚性悬挂接触网悬挂机构的等效刚度及等效质量,在此基础上,建立起刚性悬挂接触网的计算模型,并利用假设模态法得到刚性悬挂接触网的振动微分方程。采用满足边界条件的试函数方法,利用QR法计算得到刚性悬挂接触网的固有频率及相应的特征向量。建立了受电弓与刚性悬挂接触网耦合动力学模型,并对列车的运行速度、接触网的跨距以及弓头质量等参数对弓网间接触压力的影响进行了分析。     

刚性悬挂接触网结构参数对地铁弓网系统受流特性影响仿真分析

为了对刚性悬挂接触网系统结构参数优化设计提供技术论证，优化地铁刚性接触网设计，研究了刚性悬挂接触网结构参数对地铁弓网系统受流特性的影响。基于有限单元法，建立了接触网有限元等效梁结构模型及简化为弹簧阻尼机构的受电弓归算模型。通过受电弓和接触网动态运行的仿真计算，分析研究了刚性接触网跨距参数、悬挂机构刚度参数及锚段关节处的结构参数对弓网系统受流的影响。仿真研究表明：当列车运行速度小于80 km/h时，建议采用的接触网跨距为10 m;当列车运行速度为120～160 km/h时，建议采用的接触网跨距为8 m;接触网悬挂刚度过小会恶化弓网之间的受流质量；通过减小锚段关节处相邻跨距之间的挠度差，可以有效提高弓网系统在锚段关节处的受流质量。     

刚性和柔性接触网悬挂弓网动态检测参数特征分析

采用自主研发的高速综合检测列车接触网检测系统,实测某高铁弓网接触力和接触线高度等动态检测参数,运用时域统计和频域谱分析,研究刚性接触网悬挂系统和柔性接触网悬挂系统的弓网动态运行特性和结构特征。结果表明:柔性悬挂的弓网接触力离散性小,弓网系统运行更为平稳;柔性和刚性悬挂弓网接触力谱和接触线高度谱均存在周期成分,分别与相应悬挂类型的跨距结构、悬挂点间距、吊弦位置相吻合;两种悬挂类型,波长3m以上弓网接触力谱峰和接触线高度谱峰均一一对应,弓网接触力和接触线高度存在较高的相关性。并对两种悬挂共存的接触网线路提出养护维修建议。     

受电弓—刚性接触悬挂系统受流特性分析

建立受电弓—刚性接触悬挂系统受流模型和振动微分方程组,采用Newmark-β法编制受电弓—刚性悬挂系统振动微分方程的数值仿真程序,利用Matlab仿真软件分析刚性悬挂、受电弓参数对受电弓—刚性接触网系统动态受流的影响,得到给定技术条件下的受电弓最优参数。     

接触网刚性悬挂的静力与动力分析

通过对接触网刚性悬挂的模型的假设在ANSYS软件中建立了有限元模型，经模态分析计算得到了接触网刚性悬挂固有频率。利用广州地铁二号线检测到的接触压力的数据对接触网刚性悬挂的结构实现了多荷载瞬态动力振动分析。结果表明合理处理端头悬臂以及合理选择跨距对接触网刚性悬挂的设计施工是非常重要的。     

刚性接触网质量指数研究

目前中国地铁动态检测行业发展迅速,接触网动态检测作为检测弓网关系状态的重要项目,多采用对接触网检测参数进行阈值管理的方式,用以发现局部接触网参数异常、弓网关系优劣的状况并复查整改消除隐患。为填补地铁行业内刚性接触网综合评价的空白,克服传统方法对接触网整体质量量化的不足,采用标准差的计算方法对接触网静态参数进行计算,运用Topsis的评价方法对弓网运行动态参数进行计算,从而充分发挥每个接触网动静态检测数据的作用,从静态、动态两方面对刚性接触网质量状况进行综合评价。根据郑州地铁日常运营检测数据,参考轨道质量指数TQI评价体系,建立刚性接触网质量指数CQI评价体系,对刚性接触网质量状况进行区段性的评价,对基础设备设施管理、合理分配检修维护资源、实现状态修具有指导意义。     

考虑门式悬挂的刚性接触网-受电弓系统动态性能分析

建立了包含锚段关节的门式悬挂结构刚性接触网有限元模型,并将受电弓等效为集中质量块模型;利用罚函数实现弓网接触,通过Newmark数值积分来求解弓网耦合系统动力学方程组.依据铁路标准验证了有限元模型的有效性.通过有限元模型仿真,研究了受电弓结构参数,以及刚性接触网跨距、悬挂结构刚度、静态抬升力与锚段关节对弓网动态性能的影响.仿真结果表明,刚性接触网跨距、悬挂结构刚度及锚段关节对弓网受流质量影响显著.     

地铁接触网(轨)动态检测系统精度验证

地铁接触网(轨)动态检测系统是借助于高科技网轨综合检测车,在车辆行驶时,连续检测接触网(轨)悬挂性能、参数,分析、处理数据,以正确评价接触网(轨)接触悬挂与集电器受流质量。主要探讨地铁接触网(轨)动态检测系统精度验证方法。     

设计时速120 km线路架空刚性悬挂接触网跨距选择

随着国内城市轨道交通多条线路速度等级达到120km/h,架空刚性悬挂弓网系统因共振导致受流质量下降的运行区段时有出现,因而架空刚性接触网系统跨距值的设计选用变得相当重要。结合架空刚性接触网模态分析、弓网动态接触压力频谱分析,阐述了设计时速120 km线路架空刚性悬挂接触网跨距选择为8 m的依据。     

刚性悬挂自由振动特性分析

以南京地铁一号线刚性悬挂参数为依据,利用有限元模态分析法建立了接触网刚性悬挂自由振动的振型,列举出自由振动的各阶频率,并从模拟计算结果中分析了刚性悬挂的一些振动特性。     

刚性接触网的不平顺分析

研究目的:刚性接触网的不平顺会激发受电弓和刚性接触网之间的有害振动,破坏受流,影响行车安全。在我国对刚性接触悬挂不平顺的研究刚刚起步,所以对刚性接触网不平顺进行分析是十分必要的。研究方法:对刚性悬挂不平顺进行数值模拟分析以及推导受电弓与接触网系统的计算模型。研究结果:推导出了刚性接触悬挂的受流性能由2个方面决定,一是受电弓的受流特性,二是刚性接触悬挂的接触面的不平顺值。研究结论:刚性接触悬挂的不平顺是研究受电弓与刚性接触网系统振动的基础,减少刚性接触悬挂的不平顺,受流质量将得到提高。     

地铁刚性接触网检测技术

针对地铁架空刚性接触网特点,研究开发地铁刚性接触网检测技术,包括接触网几何参数检测技术和弓网动态作用参数检测技术。并采用该研发技术对我国某地铁线路接触网进行动态检测试验,依照交办运[2019]17号《城市轨道交通初期运营前安全评估技术规范第1部分:地铁和轻轨》对弓网受流性能进行评估,可为后期接触网运营维护提供数据支撑。     

刚性接触网悬挂结构刚度识别方法

接触网-受电弓系统是列车运行驱动力的来源.相比于柔性接触网,刚性接触网因其净空低、坚固耐用、抗风性好等优点一直是当前研究的热点.针对刚性接触网悬挂结构的传统建模方法是将其等效成弹簧结构,并根据能量守恒对其刚度进行等效.基于此,提出一种基于遗传算法的利用刚性接触网的实验模态信息识别建模参数的新方法,建立刚性接触网仿真模型新的验证和修改方法,设计若干常见工况对本方法的可行性进行验证.研究结果表明:本方法因其对结构刚度的敏感性,不仅可识别刚性接触网悬挂结构刚度,而且当悬挂结构损伤时,能够识别到悬挂结构弹簧的损伤位置和实际有效刚度值.经验证在常见工况下,该方法识别到刚度值的平均相对误差低于5％.     

刚性接触网动态检测技术

分析接触网检测技术在国内外的发展状况,介绍刚性接触网检测车系统的组成和功能、刚性检测项目和原理及目前刚性检测技术存在的问题,阐明刚性接触网动态检测技术与柔性网检测的不同点及刚性接触网专用检测技术的必要性。     

减小架空刚性悬挂接触网弓网磨耗的措施

通过对国内城市轨道交通运营线路架空刚性悬挂接触网弓网磨耗异常情况的调研和分析,有针对性地提出了在工程实施中减小弓网磨耗的建议,包括优化架空刚性悬挂接触网平面布置设计,采用架空刚性悬挂接触网弹性支持装置,提高施工精度,运营过程中加强检查等改进措施。     

隧道接触网刚性悬挂施工技术研究成果通过评审

日前,电气化铁道160km/h隧道接触网刚性悬挂施工技术研究成果通过中铁电气化局集团有限公司评审。该项目依托兰武二线电气化铁道乌鞘岭隧道刚性悬挂接触网工程,成功开发了160km/h隧道刚性悬挂接触网系列施工工艺。包括:刚性悬挂定测、打孔灌注、吊柱计算预配安装、     

高速接触网受流的理论分析

研究了高速电气化铁路接触网的悬挂型式及其相关参数，对影响接触网－受电弓动态受流的特性进行了理论探讨及分析，并得出了有益的结论。对于论证、设计、选择高速接触网悬挂类型及技术参数提供了理论依据。     

一种直流架空刚性悬挂接触网旋臂支撑方案

通过分析国内直流架空刚性悬挂接触网典型支撑悬挂结构特点及不足,提出一种适用于直流架空刚性悬挂接触网的水平旋转结构支撑方案,对方案的结构功能及特点进行阐述,分析了旋臂支撑结构特点、安装净空及性能参数.与传统悬挂方案相比,该方案具有明显优势,可为线路设计方案及设备选型提供参考.     

城市轨道交通架空刚性接触网平面布置优化方案浅谈

优化架空刚性接触网系统平面布置,对受电弓不均匀磨耗、提高刚性悬挂系统的可靠性具有重要意义。本文根据汇流排自身特性,分析架空刚性悬挂平面布置,提出刚性悬挂拉出值设置及平面布置的新思路。     

刚性悬挂接触线载流磨损特征分析

为节约隧道净空,更多地铁地下隧道内采用刚性悬挂接触网,随着地铁向快速、大编组方向发展,对导线的强度、耐磨性等提出更高要求。根据现场观测和运营工区的统计数据,从磨损分布和磨损形貌两方面,总结某地铁线路刚性悬挂接触网的磨损特征,研究载流磨损的机械磨损和电气磨损机理,设计并实施弓网动态测试,分析刚性悬挂接触线磨损特征形成的原因,得出接触线磨损是网流、弓网接触力和燃弧综合作用的结果的结论。