高速铁路接触网铝合金腕臂挠度变形的结构分析及优化

为满足高速铁路接触网精确安装和良好弹性的系统要求,接触网优先采用了可在工厂精确预配的铝合金腕臂结构,该腕臂结构具备良好的抗腐蚀性能,免维护且寿命长。针对在工程应用中平腕臂长度超过3.3 m安装工况下,铝合金平腕臂端部挠度变形的问题,通过ANSYS有限元建模进行结构分析,并对安装控制标准和加强方案给予优化建议,以指导工程设计、施工和验收。     

日式钢腕臂结构性能研究分析

研究目的:我国高速铁路常用的接触网铝合金腕臂系统优点是质量轻、施工方便,现场切割后不需要防腐处理,但缺点也很明显,结构强度小、沿海地区耐氯离子腐蚀能力差.为了适应我国幅员辽阔,气候条件多样的特点,必须寻找适应多种气候特点的接触网腕臂系统.日式钢腕臂结构迥异于目前常见的腕臂类型,具有其特殊的优点.对它在国内接触网系统中的应用进行研究将对改进我国沿海及强风地区的接触网系统可靠性有明显的促进作用.研究结论:文章采用有限元方法并结合ANSYS软件编制了对日式钢腕臂结构的分析程序,结合标准规范和工程实际,对静力和模态分析的结果进行了研究.研究表明日式钢腕臂系统具备受力后挠度小、整体稳定性强、不易产生共振等优势,其静态强度校核也足以满足强度设计要求,具备良好的应用前景.     

接触网复合材料腕臂支撑装置研究

复合材料具有良好的机械性能和电气性能，用于电气化铁路接触网可简化结构、减轻检修工作量、降低运营成本，作为现有接触网腕臂结构的重要补充，可在特殊环境条件下使用。通过分析复合材料的力学性能和电气特性，确定了玻璃纤维增强环氧树脂作为接触网腕臂支撑装置的材料，对所选材料进行基本物理参数和力学参数试验。根据材料性能试验参数研制复合材料腕臂支撑装置，并进行挠度试验。结合挠度试验结果，采用有限元模拟对复合材料腕臂支撑装置进行受力和变形分析，并进行结构优化。优化后的复合材料腕臂支撑装置在工作荷载作用下的最大挠度5.37 mm,破坏荷载作用下的最大应力203.89 MPa,变形和应力满足接触网支撑装置的技术要求。     

接触网铝合金腕臂自动化预配技术及应用研究

结合我国高速铁路发展现状总结了接触网铝合金腕臂的结构特点，分析了现阶段铝合金腕臂预配现状及存在的问题，研究了铝合金腕臂自动化预配生产线，并对预配过程关键技术及重难点问题进行阐述，经实践推广应用验证了自动化生产线的优势，并结合我国目前现状提出了铝合金腕臂自动化预配产业化布局及腕臂预配集约化发展的构想。     

接触网腕臂支持结构及其计算分析

介绍了国内外高速铁路接触网主要腕臂支持结构类型及其组成,针对目前我国常见的直链形悬挂接触网腕臂预制计算数学模型进行了理论推导,以供施工腕臂预制借鉴。     

高速铁路大跨度钢桁架桥接触网腕臂安装技术研究

高速铁路大跨度钢桁架桥纵向伸缩量大且变位复杂,是影响接触网腕臂偏移等系统能否正常、安全运行的重要因素,如何解决接触网腕臂安装、偏移调整与钢梁伸缩之间的协同配合,目前国内在此方面鲜有研究。通过阐述受导线伸缩影响的腕臂偏移机理和大跨度钢桁架桥梁体纵向伸缩机理,分析在不同接触网锚段布置方式下大跨度钢桁架桥梁体伸缩对腕臂偏移的影响,并采用逐工点分析法总结不同工况下钢梁伸缩与导线伸缩对腕臂偏移影响的相互关系,揭示了接触网腕臂安装曲线在导线伸缩及钢梁伸缩共同作用下的计算方法。结合典型案例计算分析,建议采用不同钢梁跨度下的推荐锚段布置方式能有效降低腕臂偏移量,并提出应重点关注伸缩缝两侧锚段腕臂偏移问题、腕臂偏移为叠加关系时缩小半锚长度、钢梁跨度大于720 m时应重点计算伸缩缝两侧双腕臂间距等优化事项。研究内容及计算公式可为系统性解决高速铁路大跨度钢桁架桥接触网腕臂偏移设计、施工及运营维护等技术难题提供理论支持。     

高铁接触网转换柱承力索拉出值偏差原因分析及改进

腕臂计算是接触网预配和安装的前提,是保证高速铁路接触网施工质量的基础.目前我国主流的腕臂计算理论和方法大多只针对腕臂结构的几何特点进行分析,忽视了接触网的力学特性,由此造成施工中出现较多难以解释的误差.本文对京沈客专辽宁段接触网工程中接触网转换柱承力索拉出值偏差的问题进行分析和研究,并提出相应的改进措施,对国内类似高铁接触网工程施工具有一定借鉴意义.     

高速铁路接触网关键零部件力学特性分析

采用三维建模软件和Ansys软件建立了接触网棘轮、腕臂和吊弦的三维实体模型及有限元模型,通过有限元计算完成了棘轮及腕臂的静力分析,得到棘轮的最大应力点以及腕臂在不同工况下的最大应力点;通过进行吊弦的疲劳实验获取了吊弦寿命的S-N曲线。研究结果为高速铁路接触网关键零部件的优化设计和故障检测提供了依据。     

接触网腕臂结构系统动力学分析

根据实际工况建立接触网腕臂结构系统的有限元模型。利用有限元法对此模型进行受力分析,校核其静强度、静刚度。建立腕臂结构系统的动力学模型,通过模态分析得出模型的前10阶固有频率及振型,并通过谐响应分析计算在外载荷的影响下结构的共振频率。通过对腕臂结构系统的动力学分析,得出在外载荷作用下,整体结构系统不会发生共振现象,与实际工程项目相符,为工程实际提供理论支持。     

高速铁路接触网腕臂自动化装配生产线研究及应用

针对高速铁路接触网腕臂预配这一接触网施工关键工序,提出了高速铁路接触网腕臂自动化装配生产线设计思路,详细阐述了该生产线的功能组成,并对其在京张高铁智能建造过程中的实际应用效果进行了说明。     

接触网支柱挠度设计标准的探讨

介绍了国内外接触网支柱挠度设计标准的有关规定,分析了接触线横向偏移的组成因素,结合京沪高速铁路对支柱、腕臂结构、基础的位移进行计算,并对挠度组成及影响进行定量分析,提出了支柱挠度设计标准建议,按不同挠度标准对支柱进行了技术经济比较,为制定设计规范提供依据。     

京沪线电气化工程接触网腕臂计算分析

京沪线接触网腕臂结构采用特型旋转腕臂底座支撑斜腕臂且在平腕臂上固定承力索座的形式,本文分析了京沪线腕臂计算的过程,并在实际应用中和软件技术相结合,取得了较好的应用效果。     

秦沈客运专线接触网技术标准综述

秦沈客运专线是我国第一条时速为160km及以上并设有时速300km试验段的客运专线,本文对秦沈客运专线接触网悬挂类型、线材配置、张力确定、接触导线预留弛度和弹性吊弦、导线高度及跨距、结构高度、腕臂支持结构、接触网电分相形式、接触网支柱基础等主要技术标准进行分析、总结,并提出了可借鉴的意见。     

轨道交通车辆铝合金车体静强度特性分析

以铝合金轨道交通车辆为研究对象,研究车体的静强度特性,包括:总结铝合金材料应用于轨道交通车辆的优势与不足;分析铝合金车体结构及主要技术参数;建立仿真模型,分析典型工况下的车体静强度;通过仿真获得不同工况下车体应力分布情况;通过试验验证车体关键部位的应力及安全系数;分析铝合金车体静强度特性。仿真和试验结果显示,轨道交通车辆铝合金车体整体安全系数较大,但车门角、车窗角等区域应力集中较明显,因此,设计时应重点考虑轻量化及应力集中区的局部强度问题。     

高强度带中梁铝合金型材断面研究

介绍了一种高强度带中梁的铝合金型材断面。仿真计算结果表明,在保证设计结构和工艺装备基本不变的前提下,该铝合金型材断面能够提高动车组铝合金车体的压缩强度。研究数据和仿真试验结果为设计满足更高强度和刚度标准的铝合金车体提供了理论依据和技术支撑。     

车辆装配前铝合金焊缝节点结构疲劳试验研究

铝合金焊缝节点结构作为车体结构中的重要组成部分,车辆装配前对焊缝节点结构强度进行研究具有重要意义。为了掌握铝合金焊缝节点结构的疲劳强度性能,选取实车中出现疲劳裂纹破坏的典型节点部位制作标准件进行疲劳试验;根据试件与实际车体疲劳破坏位置的应力分布趋势一致的原则,设计了两种典型焊接形式的标准件结构模型,并且确定了疲劳试验的加载方式以及试验工装设计,给出了试验模型的疲劳破坏位置以及通过成组试验获得的典型节点形式的S-N(应力-寿命)曲线。同时利用非线性有限元方法对铝合金焊缝节点结构进行疲劳强度计算,将计算结果与试验结果进行对比分析,验证了所采用有限元计算方法的准确性和普遍适用性。     

"中华之星"动车组铝质拖车车体的设计

分析了高速列车车体结构轻量化的必要性及所采取的措施,对比了国外几种典型的车体铝合金结构,介绍了“中华之星”动车组铝质拖车的车体铝合金结构设计特点。     

成渝客专提质达速接触网改造施工技术研究

针对成渝客专既有线路满足300 km/h列车运行,按高速铁路350 km/h列车运行条件进行提质达速改造,实现成都东站与沙坪坝站列车1 h左右一站直达。本文通过对既有设备情况的调查和测量,并对达速适应性进行分析;提出了需要对既有接触线张力进行调整,同步更换既有整体吊弦,更换超高调整区段腕臂,调整拉出值、定位器坡度及补偿装置,进行接触网精调等的总体改造施工方案;介绍了在天窗时间内的整个锚段调整接触网改造施工流程、施工过程控制;阐述了吊弦预配安装及补偿装置调整等施工关键技术。实践表明调整后接触网参数满足要求,改造后的成渝客专已顺利通车运营。     

日本高速车车体主要技术的发展

介绍了日本新干线 0系到 70 0系高速车车体从钢结构到铝合金结构的发展过程及其中采用的先进技术     

跨海电气化铁路特大桥接触网防腐蚀设计研究

通过研究金属腐蚀机理和试验的方式,构建跨海电气化铁路接触网防腐蚀技术设计,保证接触网在海洋大气环境中使用寿命。通过防腐理论研究及盐雾试验验证,结论:(1)热浸镀锌防腐技术处理的钢材质构件在海洋大气环境适用过程中,防腐耐久性很难满足长期适用要求;(2)钢材质构件、铝合金材质构件采用涂层防腐处理,可以大幅度地提高金属表层的抗防腐能力,延长金属构件的使用寿命;(3)铝合金材质构件在典型的大气环境下抗腐蚀能力要强于钢材质构件。