基于传递函数模型的弓网系统动力学分析

引入系统动力学的传递函数关系,分别将受电弓、接触网线索的动力学方程转化为对应的传递函数模型,受电弓为单输入单输出模型,接触网线索单元为多输入输出模型。利用符号判断,处理弓网系统的非线性因素——吊弦力和接触力。将移动的弓网接触力等效为不同时间序列作用于不同质点的载荷序列,并用罚函数法建立弓网接触模型。最后编程实现以上方法,建立2种自由度数量弓网模型进行相同工况计算,发现增加接触网自由度更能逼近接触网的静态平衡形状,得到更稳定的接触力、受电弓运行轨迹波形。利用有限元法建模得到相同自由度下的弓网动力性能参数与传递函数模型比较,验证本计算方法的有效性。     

基于最小二乘支持向量机的地铁弓网系统研究与仿真

提出了一种基于误差相关性的弓网系统模型,采用最小二乘支持向量机(LSSVM)方法对模型的参数进行研究探讨,并对误差相关性系数进行分析,最后利用既有线的弓网实际检测试验数据对弓网接触压力值进行仿真分析。结果表明:基于最小二乘支持向量机的弓网模型能够描述接触压力的动力学行为,具有较高的预报精度。     

弓网接触力检测关键技术

弓网接触力是评估弓网受流质量和接触网动态运行状态、验证仿真模型、优化设计及诊断接触网局部缺陷的关键参数。近年来,随着我国高速铁路运营里程的增加,弓网接触力检测在接触网动态验收和运营安全方面发挥着越来越重要的作用。高速弓网接触力检测技术随着传感器、高低压信号隔离、供电隔离、电磁屏蔽等技术的发展而趋于成熟,已实现在动车组最高试验速度400km/h的受流状态下进行检测。     

吊弦故障时弓网受流质量评估

基于有限单元法建立弓网系统有限元模型，利用罚函数法实现弓网系统的耦合，采用Newmark积分法求解弓网系统动力学方程，研究单根吊弦断裂和脱落两种情况对弓网受流质量的影响。结果表明：吊弦断裂和脱落对弓网间动态接触力影响基本相同；单根吊弦断裂或脱落对故障吊弦所在跨的动态接触力影响均不显著；相较于其他吊弦故障，2#吊弦断裂或脱落对弓网受流质量影响最大；单个吊弦断裂或脱落时，列车以300km/h速度运行时弓网受流质量仍然符合规范要求。     

客运专线弓网关系及武广客运专线弓网受流分析

高速弓网关系是客运专线关键技术之一,通过介绍影响高速弓网关系的几个因素及世界各国对弓网相互作用的评价标准,运用欧盟标准中以动态弓网接触力及标准偏差为主要评判指标的评价体系,对武广客运专线联调联试中弓网检测结果进行了全面分析,认为武广客运专线弓网关系能够保证最高速度350 km/h安全运行,以动态弓网接触力及标准偏差为主要评判指标的弓网评价体系对弓网关系的评判是合适的,并建议以此为基础优化我国弓网评价体系以及提出了保证弓网关系的几项措施。     

基于改进NARX神经网络的接触线表面不平顺与弓网接触力关联分析方法

建立弓网耦合动力学模型,采用软件MATLAB的Simulink模块对该模型进行动态仿真,获取接触线表面不平顺和弓网接触力数据;对接触线表面不平顺和弓网接触力数据进行归—化处理后,分别作为非线性自回归(NARX)神经网络的输入和输出;对传统的贝叶斯正则化算法进行改进,并采用改进的贝叶斯正则化算法进行NARX神经网络权值修正,得到改进的NARX(NARX-IR)神经网络方法;利用NARX-IR神经网络方法进行接触线表面不平顺与弓网接触力的关联分析.采用根均方误差和相关系数,对基于LM算法的BP(BP-LM)神经网络方法、基于传统贝叶斯正则化算法的NARX(NARX-BR)神经网络方法和NARX-IR神经网络方法进行性能评价.结果表明:BP-LM神经网络方法难以描述接触线表面不平顺与弓网接触力的复杂关联关系;不论在训练还是预测中,NARXIR神经网络方法的根均方误差均小于NARX-BR神经网络方法,而相关系数则大于NARX-BR神经网络方法.由此可推断:NARX-IR神经网络方法更适合于分析接触线表面不平顺与弓网接触力的关联关系.     

基于数据建模的铁路弓网接触力辨识

在对载荷辨识技术应用情况进行分析的基础上,基于铁路弓网综合检测数据,先结合数据特征进行时域分析、频域分析、趋势项消除及区段融合等预处理,后分别采用机器学习中的BP,ELM和LSTM神经网络3种数据建模方法,分别以4个受电弓振动加速度和2个硬点振动加速度为输入,对弓网接触力进行数据建模载荷辨识,并与试验结果进行对比。结果表明:采用3种神经网络建立的数值模型均可通过受电弓和硬点振动加速度数据辨识出弓网接触力的区段大值;采用4个振动加速度建立的数值模型较采用2个硬点加速度有更好的辨识效果;采用LSTM神经网络建立的数值模型避免了训练过程中的梯度爆炸和梯度消失等问题,具有较高的辨识相关性。     

高速刚性悬挂接触网弓网动态仿真模型优化研究

随着刚性接触网线路上列车的运行速度逐步提高，对弓网动态性能的要求也更高，良好的弓网接触力能保证电力机车持续取流。利用弓网仿真技术可以方便高效获取弓网接触力，因此有必要对弓网仿真模型建模方法进行研究，建立高精度弓网仿真模型，获取精确的弓网接触力。本文基于力学理论与有限元理论建立汇流排、悬挂装置、锚段关节等仿真模型，依托北京地铁大兴机场线开展实测对比验证，为探究更高速度等级的受电弓与刚性接触网系统提供理论支撑。     

160km/h市域车真实载客工况下的弓网关系研究

介绍广州地铁18、22号线路弓网试验研究项点,设计不同速度等级弓网关系试验,研究不同速度等级下接触网动态几何参数、弓网接触力、燃弧、硬点参数特性。为该线路开通运营提供依据,为以后类似线路建设及运营提供借鉴和参考。     

北京地铁14号线弓网动态相互作用性能研究

对北京地铁14号线弓网性能进行了分析研究。介绍了弓网测量系统的工作原理,结合测试数据,对接触力分布、接触力最值、弓头振动加速度、受电弓与接触网燃弧现象、定位点处接触网的高度和拉出值等测试结果分别进行了分析。研究表明:列车在加速区段和通过锚段关节、线岔、分段绝缘器及刚柔过渡区域时,弓头振动加速度变大,接触力突变,局部线路弓头振动加速度有突变现象。