弓网相互作用时受电弓关键部件动载荷研究

为研究弓网相互作用时受电弓各部件承受的主要载荷,基于相对坐标方法建立受电弓多刚体动力学方程,采用模态叠加原理建立接触网动力学方程,应用赫兹接触理论构建弓网接触模型,通过四阶龙格库塔法和中心差分法求解运动微分方程。分析速度影响下弓网接触力、弓头悬挂力及受电弓各部件的运动状态,在频域和时域上分析受电弓各部件载荷动态特性。结果表明:接触压力低阶部分透过弓头及其悬挂系统传递至上臂杆,但其高阶部分被弓头弹性悬挂系统吸振而耗散;上臂杆弯矩、拉杆轴向力和下臂杆轴向力的主频基本相同,且与弓头悬挂力频率成分保持一致;相比下臂杆轴向力,其弯矩载荷含有更多的频率成分。     

考虑分段绝缘器的高速铁路弓网动态特性研究

为研究受电弓通过高速铁路接触网分段绝缘器时的动态性能,建立了受电弓等效三质量块模型、考虑分段绝缘器的接触网模型以及弓网耦合模型,分析了受电弓运行速度、分段绝缘器安装弛度以及吊弦阻尼对弓网受流的影响。结果表明：受电弓通过分段绝缘器时产生的冲击力以及分段绝缘器所在跨的接触力标准偏差均随受电弓运行速度的增加而增大,即受流质量随速度增加而变差;当分段绝缘器的安装负弛度选择20mm时,与受电弓接触具有较小的冲击力和较小的接触力标准偏差,即具有较好的受流质量;分段绝缘器的吊弦阻尼系数选择10或50时具有良好的受流质量。     

基于ANCF的链型悬挂接触网找形及分析

为精准获得高速铁路接触网的初始平衡构型，基于绝对节点坐标法建立适用于不同悬挂形式接触网系统的找形模型。完成直链型悬挂接触网的找形，其中吊弦长度、接触线初始构型以及接触网静态刚度结果与参考值相比均显示了良好的一致性；完成对实际线路京津线、武广线接触网模型的找形分析，得到的各参数与参考值基本一致，且吊弦长度随承力索张力的增加；通过吊弦力系平衡建立双层迭代获取半斜链型、斜链型悬挂接触网初始平衡构型，解决其吊弦长度不易计算的问题，在动力学模型稳态下的张力结果与预设值基本相同，验证了模型的正确性与适用性；通过对比分析得到斜链型悬挂接触网具有较大的吊弦长度、定位器作用力以及较小的弹性不均匀度，可为接触网系统的工程设计、施工提供参考。