弓—网高速动态受流仿真研究

弓－网动态受流是高速电气化铁路的关键技术问题之一。为了深入了解弓－网受流的动态特性，本文用有限元法建立了弓－网动态受流的仿真模型，采用纽马克法作为仿真算法，对动态受流进行了数值仿真，并根据仿真结果对影响受流的弓－网系统各主要参数进行了讨论。     

高速受电弓-接触网动态受流性能及双弓距离的研究

高速列车运行的关键技术之一是弓网动态受流问题。当动车双弓运行时,弓网动态受流性能限制了高速列车运行速度。本文采用无限长弦模型,将受电弓看作集中质量模型,对弓网系统动态受流性能进行分析,推导并计算其解析解,对接触网-受电弓的动态相互作用进行研究;通过计算运行速度为200 km/h的俄罗斯高速接触网的弓网参数来验证该方法的正确性;对我国高速铁路受电弓-接触网系统的动态受流性能进行分析,得到接触线的弛度、悬挂刚度和波动分量以及机车车辆振动对受电弓滑板及接触线垂向位移的影响情况;对动车双弓运行工况下双弓的最佳距离进行分析,并研究受电弓归算质量对弓网受流的影响。研究结果为进一步优化受电弓参数提供了参考。     

高速接触网的受流稳定性分析

本文对高速电气化铁道接触网－受电弓系统进行了分析研究，建立了相应的数学模型及物理模型，借用马休方程原理，对高速运时弓网关系及其稳定受流性能进行分析探讨。提出了接触网电弓在不同速度段，其相互制约，相互依赖及相互适应的关系。从而对高速情况下弓网的稳定接触及受流，提供了理论依据。     

高速受流质量标准的探讨

着重从接触网角度分析了高速状态下影响弓网受流质量的因素，提出了弓网受流质量的评估参数，阐述了改善弓网受流质量的方法，最后对高速接触网的设计参数提出了建议。     

高速弓网系统动态振动性能的仿真研究

基于MSC-Marc软件建立弓网系统模型,对受电弓-接触网动态振动性能进行仿真研究.建立接触网、受电弓两个系统的有限元模型,模型之间通过接触实现耦合,使弓网作为耦合系统进行低速条件下的动态仿真.将结果与国外仿真、实测及运行结果相比较,验证软件分析的正确性.在此基础上,针对我国京津城际铁路受电弓-接触网系统参数,对高速下的弓网系统动态振动性能进行仿真,分析影响弓网受流的主要参数,得到高速下接触网动态抬升量、弓网接触压力及离线现象,并通过参数的调整保证弓网可靠作用达到良好受流性能.对高速受电弓与接触网的相互作用进行大量的仿真并对结果进行分析,为进一步研究高速下不同受电弓与接触网参数的配合奠定基础.     

高速铁路接触网设计参数与受流质量关系的仿真研究

弓网动态受流一直是电气化铁道关键技术之一。为深入研究电气化铁道弓网的动态受流关系,基于MSC.Marc软件建立弓网动态受流仿真模型。针对简单链型悬挂形式,在各种不同工况条件下,进行仿真计算。分析不同运行速度下接触网设计参数对受流质量的影响。     

弓网系统动态及受流性能测试技术研究及应用

在列车高速运行条件下,保证弓网系统具有良好的受流质量是高速电气化铁路的关键技术之一,即保持受电弓/接触网接触副间有稳定的电能传输。但如何评价其受流性能,即根据什么检测内容、测试方法和评价准则来评估弓网动态及受流性能的优劣,是弓网关系研究需要解决的问题。围绕弓网系统动态相互作用及受流性能的检测,着重介绍接触压力、加速度、导线动态高度及燃弧等关键参数相关检测技术的现状、不足及发展趋势;同时探讨了上述关键参数之外的其他性能参数的测试技术,并对相关的研究动态进行了论述。     

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。     

时速200公里以上高速铁路的牵引供电

本文介绍了时速200公里以上高速铁路的牵引供电系统和高速受流理论中的两个重要动态系统参数,提出了改善高速受流系统振动现象的措施,分析了影响弓网受流系统离线率的主要因素,给出了200公里以上提速改造中牵引供电主要技术措施的建议。     

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。     

高速电气化铁路弓网关系

接触网与受电弓系统之间的受流(能量传递)过程是在动态中完成,对于同一系统而言,列车速度越高,维持弓网间良好接触就越困难,受流质量也会随之下降。当速度超过系统正常允许范围时,其受流性能会严重恶化,甚至影响列车正常运行。弓网关系强调接触网与受电弓是一个整体,研究弓网关系就是研究两者间的相互作用。根据京秦客运通道的列车提速实际情况,分析影响弓网关系的主要原因,提出改善方法。     

高速客运专线牵引供电关键技术分析

从高速客运专线牵引供电系统最关键技术弓网受流系统入手，分析了影响高速客运专线牵引供电系统主要的关键技术，并根据国内对高速铁路的研究成果及国外实践经验，探讨了我国高速客运专线牵引供电系统应采用的技术标准，并且在此基础上对高速客运专线牵引供电系统关键技术提出了具体的实施建议。     

我国高速铁路弓网相互作用特点

从几何特征、动态性能、材料接口及电接触等方面对京津城际、武广、郑西等高速铁路受电弓与接触网相互作用的特点进行分析。结果表明,高速铁路弓网系统不仅能满足我国铁路互联互通要求,而且高速接触网的几何参数能够与高速列车使用的受电弓相匹配;铜合金接触线和碳滑板的组合能使弓网系统的磨耗量降至最低,且能保证弓网接触点不出现过热;弓网系统的动态性能可以确保高速列车的取流可靠性和取流质量。我国高速铁路弓网系统的性能还可进一步优化．     

坡度和曲线线路对弓网受流性能影响规律研究

在高速列车关键力学问题的研究中,坡度和曲线线路对弓网受流性能的影响不可忽视,为此,采用有限元技术和多体动力学理论,搭建了全空间范围内的车弓网动力学仿真模型,对定坡度、竖曲线和平曲线区段的弓网受流性能进行了研究。研究结果表明:接触线在坡度变化率为零时,线路对弓网动态响应影响并不明显;坡度变化率为正时,线路会使弓网机械磨耗降低,受流稳定性也会降低,但弓网电气损耗增加;而坡度变化率为负时影响正好相反;平曲线和竖曲线半径越小,弓网受流稳定性越差,仿真时不可忽略,且应在平曲线和竖曲线区段的线路设计、施工、区间限速中加以考虑。     

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。     

高速弓网检测系统

随着我国铁路第六次大面积提速及高速铁路的大规模建设与运营,高速电气化铁路接触网动态检测的重要性越来越引起接触网设计、施工、运营维护、行业管理及科学研究等相关领域的广泛关注.高速接触网动态检测的重要性主要体现在四方面: (1)通过等速动态检测对接触网的设计进行性能测试与验证,为进一步优化接触网的设计提供试验依据; (2)新建电气化铁路开通前的联调联试,通过动态检测修正施工偏差,确认接触网状态,对弓网受流性能进行动态验收评估;(3)通过动态检测查找接触网的设备状态问题,为运营维护单位维修提供依据;(4)通过动态检测试验设计,研究高速弓网关系,优化弓网匹配.     

脉动风下高速铁路接触网抖振对弓网受流性能的影响

接触网系统在短周期脉动风的作用下,会发生抖振现象,从而引起弓网受流的恶化。本文考虑作用在接触网上的水平与竖直脉动风和静风载荷,推导作用在接触网系统上的抖振力模型;采用Davenport谱和Panosfsky谱,运用谐波合成法分别模拟水平和竖直方向上的脉动风时程;利用有限元分析软件MSC-MARC建立弓网耦合模型,将抖振力施加到接触网模型中,分析接触网在脉动风下的风振响应,对脉动风作用下的弓网系统进行动态仿真,研究脉动风下接触网抖振对弓网动态受流性能的影响。研究结果表明:脉动风引起的接触网抖振对弓网受流影响很大,在研究接触网风振响应和弓网动态特性时,应综合考虑静风载荷和脉动风载荷的影响;脉动风攻角的变化对弓网受流影响明显,风攻角是研究风载荷下弓网受流性能时不可忽视的因素。     

受电弓离线过程弓网电弧电气特性研究

受流问题是制约电气化铁路提速的因素之一,而弓网电弧电气特性是反映高速列车受流问题的重要指标.基于自主设计搭建的弓网离线电弧实验平台,分别探究弓网在稳态离线状态与动态离线过程中燃弧尖峰电压、稳定燃弧电压、电弧电阻、功率的变化规律,对弓网电弧进行伏安特性分析.并对燃弧尖峰电压的变化规律进行曲线拟合,探究电流大小对弓网离线过...     

高速铁路弓网电弧试验系统

高速动车组通过弓网电接触获取电能。随着动车组运行速度的提高,受轨道不平顺、接触网波动以及受电弓弓头振动等因素的影响,弓网电接触状态恶化,使得弓网电弧频繁发生,弓网电弧对接触网导线、受电弓滑板侵蚀严重,影响受流质量,制约动车组速度进一步提升,因此有必要对弓网电弧进行系统研究。本文分析弓网滑动受流过程,研制一套弓网电弧试验系统。该系统能够模拟弓网柔性平直接触、滑板"Z"字形运动及垂向沉浮运动等弓网运动状态。并利用该系统对弓网接触电阻和电弧电气参数、形貌特征进行试验研究。     

气动力作用对弓网受流影响的研究分析

阐述弓网受流与气动力学的关系,在分析受电弓气动力模型的基础上,结合实际线路运行试验和风洞试验数据研究气动力作用对弓网受流的影响。结果表明列车高速运行时,受电弓结构特性和运行方向对气动力有影响,调整受电弓气动力特性能有效改善弓网受流性能。