基于ANSYS的接触线风偏计算

在传统方法的基础上，建立了接触线有限元模型，对直线区段和曲线区段的风偏进行了仿真分析，精确计算了风偏的大小，对弓网系统的安全运营有重要的指导意义。     

中德两国高铁接触网设计主要参数对比研究

德国是高铁技术原创国之一,承担了铁路国际标准大量的编制工作,通过对中德两国高铁接触悬挂类型,承力索、接触线及其工作张力,最短吊弦与结构高度,跨距,受电弓宽度与接触线允许风偏,受电弓动态包络线等11大项接触网设计主要参数的对比研究发现,接触网参数之间有着密切的联系,仅从某项参数的数量大小比较得出结论是不客观、不全面的;中...     

预弛度接触网三维静态形状计算

考虑预弛度接触线的链形接触悬挂,以2种抛物线单元为基础,给出同时受自重、侧向风影响下的链形接触悬挂静态形状计算流程,利用经典力学方法,推导出不同坐标系下接触线、承力索的静态形状,然后合成三维静态形状。最后通过对比有限元仿真结果,验证本计算方法的准确性。应用本研究计算方法可对接触网进行吊弦预配计算和风偏校验计算,指导接触网的设计施工。     

高速铁路覆冰接触线气动系数研究与风振响应分析

为分析高速铁路接触网线索覆冰对接触线风振响应的影响,首先采用流体力学计算软件Fluent对不同覆冰厚度的接触线进行绕流仿真,分析覆冰对接触线气动系数的影响,然后对作用在接触网上的平均风和脉动风载荷进行计算和仿真,用有限元分析软件MSC-Marc建立高速铁路接触网有限元模型。最后,分别将平均风和脉动风载荷施加到有限元模型中,研究不同覆冰厚度对接触线风致振动响应的影响。研究结果表明:接触线覆冰对其气动参数影响较大;高速铁路接触网风振主要由脉动风引起;线索覆冰厚度增加会导致接触线的风偏增大,也会改变接触线的风振形式;覆冰接触线的振幅随覆冰厚度的增加而增大。因此,应避免线索覆冰对高速铁路接触网系统的危害。     

高速铁路接触网系统气动弹性模型风洞试验研究

为研究高速铁路接触网系统的风振特性,按照气动弹性模型相似理论建立5柱4跨接触网系统的气动弹性模型,并进行其风洞试验;采用加速度传感器、激光位移计以及三维动态激光位移计,分别测量腕臂结构的加速度、位移以及接触线三维动态位移,研究均匀流场(试验风速级数范围为3~14m·s-1)和紊流度为20%的紊流场(试验风速级数范围为2~8m·s-1)条件下风攻角为90°和60°时,接触网系统腕臂结构和接触线不同位置的风振响应。结果表明:相同风速下,接触线在紊流场中的位移响应大于在均匀流场的响应;风攻角对接触网挂线点和接触线的影响不同,相比较而言,60°风攻角对挂线点更为不利,而90°风攻角对接触线更为不利;同一吊弦区段内接触线跨中的3点风偏位移基本相同。     

风口地段接触网防风改造方案的探讨

针对因风发生接触网弓网故障的规律和特点以及已采取防风改造措施后存在的不足,进行分析探讨。提出在直线区段的中心锚结附近和65 m大跨距内,采取不等“之”字值布置法和反定位装置处的水平拉杆改成压管的措施减小接触线风偏。     

高速接触网导高偏差对弓网动态性能的影响

分析了接触线高度变化对弓网动态性能的影响,仿真结果表明：300 km/h运行速度下,当接触线出现单根吊弦负弛度时,导高最大偏差不应超过9 mm;当接触线出现单根吊弦正弛度时,导高最大偏差不应超过12 mm;定位点高度变化时,导高最大偏差不应大于±20 mm,即坡度小于0.67‰。     

轮轨高速电报导化铁路接触网用接触线的研究

根据轮轨高速电气化铁路接触网用接触线的要求，结合我国目前接触线的生产现状，研讨了接触线研究、开发的可能性，在综合分析抗拉强度与导电率的矛盾，接触线的允许最高强度、最大截面、耐磨性及抗疲劳性等技术特性，国产化的可能性和现实性后，指出应研究开发镁铜合金、锡铜合金和铜包钢接触线。另外，对现有的银铜类合金接触线应改善它的平直度，以降低高线率，使质量达到国外同类先进产品的水平。并建议及时组织机械和铁道系统的研究、设计和制造单位的专家进行技术论证和工件协调，做好高速接触网用接触线研究开发的前期工作，为国产化统一和明确方向，以赶上京-沪轮轨高速电气化铁路对国产接触线的需要，加速高速、准高速接触网用接触线国产化的进程。     

活塞风对接触线气动性能的影响研究

借助流体动力学分析软件Star-CD,利用动网格技术,建立了不同车速下钝形和流线型列车通过隧道时的二维模型.分析了活塞风特性及其对接触网系统中接触线气动性能的影响情况.研究表明:在6m高的接触线处,钝形列车形成的活塞风v的最大值约为流线型的2倍,接触线受到向上的最大抬升力约为流线型的4倍;在其他条件相同时,列车速度每增加10m/s,接触线受到向上的最大抬升力增加约1倍.     

高速铁路用锥套式终端锚固线夹结构设计研究

锥套式终端锚固线夹是高速铁路中最常用的对接触线进行终端锚固的零部件。通过建立包含锥套式终端锚固线夹本体、楔子及接触线的完整有限元分析模型,对高速铁路常用的3种终端锚固线夹结构设计开展了研究。结果表明：在同样的工作荷载（33 k N）下,A型楔子需要较长的位移（1.12 mm）产生足够的锚固力,且楔子的位移更为集中在楔子细端部,同时A型楔子内表面所受到的压力最大;B型楔子对接触线表面产生的压力高于其他两种类型,达到了293N;C型楔子的锚固位移量、楔子内表面压力和接触线表面压力均小于A型和B型,而在接触线表面产生的切向力（135 N）最大。C型楔子型式在同等接触线工作荷载下,不易造成楔子或接触线的断裂失效,是更为合理的终端锚固线夹设计结构。     

道岔后曲线上方接触网问题的分析及对策

介绍了道岔后曲线上方接触网易出现的问题,通过借助国内外先进的理论知识和成熟方法分析和研究了京沪线利国站-处道岔后曲线偏离受电弓轨迹的例子,得出接触网最大偏移值和定位器的拽拉角是影响和判断接触网稳定性的重要因素和方法,为以后在设计和施工中找到了行之有效的处理对策.     

哈大客专建设中冰风等对接触网影响的探讨

针对极端气候下的冰雪风等灾害对接触网系统的影响进行了深入分析,并依此提出了提高接触网系统抗击冰雪风灾害的措施和建议。     

利用半实物半虚拟试验方法研究接触网参数对弓网接触力的影响

在对弓网关系研究方法分析比较的基础上 ,采用了最新、最接近实际物理状态的半实物半虚拟混合模拟试验方法。介绍了混合模拟的基本原理及试验流程 ,进一步推导了接触网动力学微分方程 ,并以国内简单链形悬挂接触网和德国DSA3 80高速受电弓为研究对象 ,分析研究了接触网参数 (跨距、结构高度、接触线张力、承力索张力、接触线线密度、承力索线密度、接触线弛度、接触线表面不平顺等 )对弓网接触力的影响 ,以“接触力最小值”最大、“接触力最大值”最小及“均方根值”最小作为受流质量的评定标准 ,得出了具有一定实用价值的结论     

接触网参数对接触网风致响应的影响及风洞试验验证

大风作用会使接触网发生更大更复杂的振动与风偏,为给大风区接触网的防风设计提供科学依据,采用有限元计算与风洞试验相结合的方法进行研究。利用ANSYS软件建立包括支撑结构和悬挂部分的有限元耦合模型;采用谐波合成法(WAWS)模拟针对接触网结构特点的脉动风场;通过计算不同接触网参数组合方案在风荷载下的风致响应位移,定量分析得出悬挂类型、张力组合、跨距对接触网风致响应的影响。接触网气动弹性风洞试验结果表明,接触网参数对风致响应的影响的研究结果正确。研究成果应用于兰新铁路第二双线大风区接触网系统方案设计和技术参数选择,并作为主要理论支撑之一,形成了首个国内外铁路电化行业的风区接触网装备技术条件。     

强侧风下接触网响应特性及弓网运行安全分析

采用非线性有限元分析软件建立接触悬挂模型,模拟强侧风工况,进行接触网风致响应特性及弓网运行安全问题分析。对简单链形悬挂、弹性链形悬挂进行风致位移对比分析,结果表明在接触网抗风性能方面简单链形悬挂较好;对4种典型接触悬挂组合的承力索与接触线风致水平位移进行同步性分析,得出接触悬挂最佳匹配张力;对不同跨距参数的接触悬挂进行风致位移对比分析,对照强侧风条件下的弓网运行安全评价指标,得出缩小跨距至45m以下确保安全、悬挂组合JTMH95+CTS150抗风性能较好等结论;对接触悬挂和支持结构进行风致应力响应分析,得出接触网防风薄弱点为接触线和承力索、吊弦、套管双耳、承力索座、定位器支座及定位线夹等零部件。     

恒张力放线存在的问题及解决方案

通过分析接触网恒张力放线原理和施工中存在的问题,对放线架设计数量、安装等问题提出了改进建议,以避免接触网架设过程中对线索造成折弯和扭面等质量缺陷;提出用钢绞线作为牵引绳,解决施工中线索预留长度的技术方案,以达到减少浪费、降低成本的目的.     

高速铁路接触网风致振动与风偏的动态计算方法

利用ANSYS软件建立接触网弹链、简链风致响应有限元模型,从导线弛度、张力及弹性角度,验证有限元模型的准确性;采用谐波合成法(WAWS)模拟针对接触网结构特点的脉动风场;计算系统在风荷载作用下的动态响应,利用空气动力学理论计算接触网平均位移,采用时程分析方法计算接触网动态位移,并将二者叠加得到接触网风致响应总位移。通过开展接触网气动弹性风洞试验,结果表明:提出的基于有限元的风致振动与风偏的动态计算方法与风洞试验结果基本吻合;该方法计算结果准确,具有较好的工程应用价值。     

重载铁路接触网关键技术方案研究与应用

重载铁路具备牵引质量大、功率高、接触网载流量大等特点,对接触网的系统需求不同于普通铁路,有必要对接触网关键技术方案进行深入研究。通过计算机模拟仿真分析和多方案比选论证,确定接触网导线规格、张力配置、主要零部件选型及电分相形式等关键技术方案。研究成果已经成功应用于山西中南部铁路、张唐铁路等重载线路。针对目前重载铁路接触网零部件规格型式不一,不便于运营维护的现状,建议加强对重载铁路接触网主要装备的统一化、标准化研究,保障运输安全、降低工程投资。     

既有高速铁路接触网提质达速关键技术研究

高速铁路速度由300 km/h提速到350 km/h国内还没有先例,目前新建高速铁路接触网施工技术无法满足高铁提速改造施工的要求。以成渝高铁接触网提质达速为研究对象,对既有接触网弹性吊索张力状态下对接触网的影响、接触线张力增加后引起的接触网几何参数的变化进行研究,包括接触线高度、拉出值、坡度、弹性吊索张力等。通过研究找到解决问题的方法,最终实现接触线张力增加、吊弦更换一次到位施工技术,确保当前及提质达速完成后的运营安全,对今后高速铁路提速改造具有重要意义。