摆式列车受电弓倾摆机构运动学分析

对于动力分散的摆式电动车组,带受电弓的车体倾摆时,受电弓也要作相应的倾摆,才能保证受电弓与接触网的正常接触。文章根据受电弓技术要求,运用ADAMS软件,对基于四连杆机构的被动式受电弓倾摆机构进行了几何建模以及运动学分析。对倾摆机构尺寸参数进行了优化,使受电弓在车体倾摆过程中始终处于正常工作范围之内,以确保受电弓正常受流,为受电弓倾摆机构的设计开发提供了依据。     

城市轨道交通车辆单臂受电弓结构参数的优化设计与验证

在建立城市轨道交通车辆单臂受电弓结构数学模型的基础上,以受电弓工作高度范围、落弓高度和保证静态接触压力恒定为约束条件,以受电弓工作高度范围内弓头轨迹、所需升弓转矩与升弓力臂匹配、弓头平动等为目标,运用多目标优化技术和MATLAB软件对城市轨道交通受电弓的结构参数进行优化,以达到最优设计参数。在建立受电弓三维模型基础上,运用ADAMS虚拟样机技术进行仿真分析,验证了MATLAB软件优化结果和优化方法的正确性。     

摆式列车受电弓基座导轨设计及运动分析

摆式列车技术的运用使铁路小半径曲线密集型线路的运行速度得到有效提高，世界各国铁路部门积极发展和推广应用摆式列车，以进一步提高运营效益，本文根据对摆式列车受电弓技术的要求和车体摆式机构运动形式，运用半解析半数值方法确定了受电弓活动其座导轨形状和几何尺寸，同时又分析了受电弓活动基座运动控制作动器的位形和运动状态，数据结果可作为受电弓活动基座动力学控制依据。     

高速列车受电弓舱气动外形多目标优化设计

为提高高速列车运行过程中的气动性能,降低运行成本,针对受电弓舱气动结构外形,利用计算流体力学原理对矩形、椭圆形、胶囊形和六边形4种内置式受电弓舱结构进行数值模拟计算,计算得到矩形内置式受电弓舱结构能够最大程度改善受电弓气动阻力与气动升力性能。在此基础上,以矩形内置式受电弓舱主要结构参数为优化设计变量,受电弓气动阻力和气动升力为优化目标,选取最优拉丁超立方设计的试验设计方法建立响应面近似模型,采用第二代非劣排序的遗传算法(Non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ, NSGA-Ⅱ),对矩形内置式受电弓舱气动结构外形进行多目标优化设计。结果表明：完成320次优化迭代计算后得到一系列Pareto优化结果,优化后的模型可使受电弓气动阻力最多降低5.9%,受电弓气动升力最多降低2.5%,与原始模型相比,受电弓舱倾角增大,其余设计变量变化不大;高速列车运行时,受电弓舱倾角越大越有利于改善受电弓部位气动阻力和升力性能。     

受电弓垂向动力学线性化模型及特性研究

由受电弓的非线性运动微分方程通过泰勒级数展开得到垂向动力学线性化运动微分方程及模型，并得出等效参数的函数表达式。以国产SS7型机车的受电弓为算例，对弓头纵向几何运动，升弓力矩，受电弓等效参数，弓头运动最大加速度等进行了分析。     

新型高网受电弓结构强度仿真研究

以某新型高网受电弓为对象,根据受电弓平面机构简化模型,对受电弓结构进行了运动分析.探讨了受电弓在升弓过程中的弓头水平位移、弓头转角等参数的特性,建立受电弓结构有限元模型,对受电弓结构强度进行了计算.基于ORE疲劳评价方法,并根据Goodman疲劳曲线对受电弓焊缝疲劳强度进行了评价,为将来受电弓的局部优化提供理论基础.     

高速受电弓运动学分析

介绍了CRH380CL高速动车组受电弓的功能和结构,重点分析和研究了高速受电弓的运动学问题。通过对受电弓运动模型的仿真分析,得到了受电弓的运动参数,并与试验结果进行了对比分析,评价了该型受电弓的运动学性能;分析讨论了受电弓几何参数对受电弓运动的影响,得到了受电弓几何参数与运动学评价参数之间的关系,由此提出了受电弓几何参数的设计及调试方法。     

受电弓弓头转角优化与可靠性分析

针对受电弓的多铰链空间运动机构,采用局部坐标系的相对坐标方法对铰链位置在二维空间内进行参数表示,采用优化拉丁方方法对弓头升弓转角进行优化和可靠性分析,使弓头升弓转角显著减小,弓头滑板可达到优良的平动状态和可靠性指标,能快速有效地为多铰链受电弓机构的设计提供技术支持。     

空气动力作用对高速受电弓受流特性影响研究

从空气动力学角度出发,分析高速弓网受流稳定性。利用三维建模软件UG,建立了高速受电弓的几何模型,将受电弓的几何模型导入流体力学计算软件STAR-CCM＋,采用紊流模型对受电弓在开放空间的空气动力学性能进行了仿真,研究了高速350km/h下风阻对弓网之间抬升力、受电弓弓头和杆件的影响情况,为进一步研究高速受电弓参数和受流性能提供了仿真手段和理论研究基础。     

基于多目标优化的高速列车受电弓空腔射流降噪研究

为降低高速列车受电弓部位的气动噪声，对受电弓底部空腔采用射流降噪的主动控制方法。建立高速列车纯空腔射流参数化模型，选用合适的数值模拟方法对参数模型进行流场和声场的对比分析计算，在保证空腔后壁面阻力系数尽量小的情况下，得到使空腔远场降噪效果最佳的射流方式。根据射流设计变量与相关力系数、远场噪声等优化目标之间的非线性关系，选用支持向量回归-多目标遗传优化设计算法，对已有的数值计算样本进行多目标寻优设计，获得一系列Pareto最优射流方式。结果表明：空腔射流流量与流场、声场变化无明显线性关系，射流位置在空腔壁面偏上位置时降噪效果更好；受电弓空腔固有频率与声场峰值频率范围不同，避免了声腔共振的问题。研究空腔射流对受电弓的影响，发现受电弓弓头升力系数不受射流影响，并且降噪效果优于纯空腔射流，整体最多可降噪6.2 dB。