基于车辆弓网双耦合的受电弓随机振动疲劳分析

针对高速列车受电弓弓头结构多发的疲劳破坏问题，考虑车体与弓网振动的共同作用，提出基于车辆弓网双耦合的多点随机振动疲劳分析方法。首先，根据某型受电弓的实际物理模型，建立有限元模型用于数值计算；其次，结合线路实测数据与IEC 61373:2010试验标准中的功率谱(ASD)对其进行加载，进行多点随机振动谱分析及应力计算，在此基础上，利用Dirlik法对受电弓进行随机振动疲劳分析；最后，将分析结果与未加载车体激励的结果进行对比。对比结果表明：多点随机振动激励下，受电弓的加速度功率谱响应频段集中在15～25 Hz,且在多频率点处响应较单点更加强烈；在弓头关键焊缝的疲劳分析中，弓网间高频振动是造成疲劳破坏的主要原因，但车体振动对结构造成的疲劳损伤可达8.6%,因此在进行弓头关键焊缝强度评价时，应综合考虑车体振动与弓网振动的影响。