受电弓控制管路风压状态实时监测报警系统的研究

受电弓控制管路风压状态实时监测报警系统利用自动控制技术,实现对受电弓升降弓控制管路风压的实时监测,当风压不足时,立刻提醒乘务人员以采取相应措施;同时运行中存储的大量实际数据,为今后进一步分析弓网配合关系提供了第一手数据。     

PantoCat statement of method

The pantograph–catenary dynamic interaction analysis program (PantoCat) addresses the need for a dynamic analysis code able to analyse models of the complete overhead energy collecting systems that include all mechanical details of the pantographs and the complete topology and structural details of the catenary. PantoCat is a code based on the finite element method, for the catenary, and multibody dynamics methods, for the pantograph, integrated via a co-simulation procedure. A contact model based on a penalty formulation is selected to represent the pantograph–catenary interaction. PantoCat enables models of catenaries with multiple sections, including their overlap, the operation of multiple pantographs and the use of any complex loading of the catenary or pantograph mechanical elements including aerodynamic effects. The models of the pantograph and catenary are fully spatial being simulated in tangential or curved tracks, with or without irregularities and perturbations. User-friendly interfaces facilitate the construction of the models while the post-processing facilities provide all quantities of interest of the system response according to the norms and industrial requirements.     

刚性接触网布置方式与受电弓磨耗分析

对刚性接触网正弦波布置方式进行了理论分析,结合实际数据,探求致使受电弓碳滑板磨耗不规则的原因,进而对刚性接触网的设计、维护提出一些建议。     

高速弓网空气动力学研究进展

随着高速列车运行速度的不断提升,空气动力使得弓网的垂向振动、纵向冲击、横向摆动和弓网耦合振动越发明显,弓网的离线更加频繁,受流质量严重恶化。本文在总结归纳国内外已有研究成果的基础上,阐述了数值仿真计算、风洞试验和线路试验的弓网空气动力学研究方法;分析了受电弓的气动特性和减阻降噪措施以及接触网风场模拟、风振响应、接触线气动特性研究的最新进展。针对现有弓网空气动力学研究的不足,指出弓网空气动力学研究目前存在的问题,展望了弓网空气动力学未来发展趋势。     

基于DSP和DSP/BIOS的弓网振动信号检测与预处理实现

引入DSP技术到弓网振动检测中,提高了系统的稳定性,降低了功耗,增加了系统的实时性。同时结合DSP/BIOS嵌入式操作系统减小了系统的软件设计难度,然后给出了代码的优化方法。最后,简要分析了现场典型数据。     

刚性接触网的不平顺分析

研究目的:刚性接触网的不平顺会激发受电弓和刚性接触网之间的有害振动,破坏受流,影响行车安全。在我国对刚性接触悬挂不平顺的研究刚刚起步,所以对刚性接触网不平顺进行分析是十分必要的。研究方法:对刚性悬挂不平顺进行数值模拟分析以及推导受电弓与接触网系统的计算模型。研究结果:推导出了刚性接触悬挂的受流性能由2个方面决定,一是受电弓的受流特性,二是刚性接触悬挂的接触面的不平顺值。研究结论:刚性接触悬挂的不平顺是研究受电弓与刚性接触网系统振动的基础,减少刚性接触悬挂的不平顺,受流质量将得到提高。     

基于机器视觉的受电弓动态包络线检测系统

介绍了受电弓弓头结构及受电弓动态包络线机器视觉的检测系统组成,摄像机标定方法,并论述了动态包络线的检测原理和模板匹配算法。实验结果表明,该系统对受电弓动态包络线的分析提取方法可行,精度高,从而进一步为受电弓动态包络线检测提供了理论和实践基础。     

高速列车气动噪声贡献量分析

建立了3节编组的CRH380B高速列车气动噪声计算模型, 包括6个转向架、2个风挡、3个空调机组和1个DSA380型受电弓等细微结构, 采用基于Lighthill声学理论的宽频带噪声源模型对高速列车气动噪声源进行识别, 基于高阶有限差分法的大涡模拟对高速列车近场非定常流动进行分析, 并采用Ffowcs Williams-Hawkings声学比拟理论对高速列车气动噪声进行预测。计算结果表明: 远场噪声计算结果与风洞试验结果的最大差值为1.45dBA, 因此, 高速列车气动噪声计算模型是准确的; 对气动噪声贡献量由大到小依次为转向架系统(6个转向架)、车端连接处(2个风挡)、受电弓与空调机组, 数值分别为83.58、79.31、74.08、59.71dBA; 以受电弓开口方式运行的整车气动噪声贡献量小于闭口方式, 最大声压级和平均声压级分别小于0.40、0.31dBA; 头车一位端转向架对转向架系统气动噪声贡献量最大, 为79.73dBA; 对受电弓气动噪声贡献量由大到小依次为: 碳滑板、平衡臂、弓头支架、底架、绝缘子、下臂杆、铰接结构、上臂杆、拉杆与平衡杆, 数值分别为97.95、93.02、86.63、82.07、79.46、76.85、72.43、66.63、62.02、54.22dBA; 在速度为350km·h^-1时, 受电弓气动噪声存在主频为305、608、913 Hz, 且此3阶单频噪声频率是由弓头部位涡流脱落所导致的气动噪声贡献。     

受电弓/接触网系统动力学模型及特性

针对中国提速铁路采用的CH160-0简单链型悬挂接触网及SS7受电弓, 建立接触网的有限元模型, 计算得出固有频率及相应的模态振型, 导出其振动方程, 并推导出受电弓非线性模型的运动微分方程, 利用泰勒级数展开对非线性模型进行线性化, 得到受电弓框架的等效参数, 最后在这个基础上建立起受电弓/接触网垂向耦合动力学模型。应用受电弓的线性模型及非线性模型, 而且考虑机车、轨道激扰因素影响下, 对接触网/受电弓系统的动态进行了运行模拟计算并加以比较。     

不同结构类型接触网动态特性

对弹性链型悬挂接触网以及对应的简单链型悬挂接触网分别建立有限元模型, 计算得出它们的固有频率及相应的振型, 分析了两种不同结构接触网的刚度特性。在此基础上, 建立接触网的振动方程, 并与受电弓的线性化模型一起, 建立受电弓/接触网系统垂向耦合动力学模型。最后, 通过动力学仿真计算, 对两种不同结构接触网对受电弓受流性能的影响进行了技术分析, 并得到结论: 简单链型悬挂接触网通过合理弛度设置, 能适应中国提速铁路运行的需要, 但2 5 0 km/h以上的高速铁路需采用弹性链型悬挂接触网