蘭新線百里風(fēng)區(qū)風(fēng)載荷對接觸線偏移量和受電弓振動特性的影響.pdf

1、隨著對高速列車高質(zhì)量運(yùn)輸條件的要求，如何保證高速鐵路弓網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行得到了更多的重視。高速鐵路的受電弓與接觸網(wǎng)的動態(tài)特性作為衡量高速鐵路運(yùn)行的關(guān)鍵因素，受到了廣泛的關(guān)注與研究。高速列車所需的電能由弓網(wǎng)之間的接觸獲得，只有當(dāng)弓網(wǎng)之間存在良好的接觸壓力的情況下才能保證列車的安全高速運(yùn)行。但位于新疆的蘭新線鐵路，常年遭受大風(fēng)作用，尤其是隨著列車運(yùn)營速度的不斷提高，風(fēng)載荷的影響作用力增大，從而使得接觸線出現(xiàn)較大偏移，遠(yuǎn)離原始的位置，甚至

2、達(dá)到有效工作范圍的限度之外，使得受電弓與接觸網(wǎng)之間出現(xiàn)事故。因此，本文對各種風(fēng)載荷條件下的弓網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行針對性仿真模擬，設(shè)計(jì)風(fēng)載荷條件下最優(yōu)的高速弓網(wǎng)匹配系統(tǒng)，以確保在極端情況下的風(fēng)載荷不會造成弓網(wǎng)系統(tǒng)的損壞。
　　本文考慮平均風(fēng)載荷以及波動風(fēng)載荷兩種作用，選擇相應(yīng)的風(fēng)壓不均勻系數(shù)與風(fēng)壓高度系數(shù)，并利用AR模型將脈動風(fēng)視為動態(tài)響應(yīng)進(jìn)行推導(dǎo)計(jì)算。通過分析風(fēng)載荷條件下接觸網(wǎng)偏移量的原理和計(jì)算公式，分別進(jìn)行了在直線、曲線兩種區(qū)段情況下的接

3、觸網(wǎng)偏移量的計(jì)算。為了得到能夠反映實(shí)際運(yùn)動情況的仿真研究，采用有限元法建立了接觸網(wǎng)的有限元模型，推導(dǎo)了其振動微分方程。同時(shí)建立三單元質(zhì)量塊的受電弓模型，推導(dǎo)了其動態(tài)平衡方程，將兩者結(jié)合作為動態(tài)耦合的基礎(chǔ)。通過建立弓網(wǎng)系統(tǒng)的動態(tài)耦合模型，完成了在風(fēng)載荷條件下的弓網(wǎng)耦合運(yùn)動方程的推導(dǎo)計(jì)算，并以三種不同的弓網(wǎng)系統(tǒng)匹配方案為依據(jù)，分別計(jì)算了三種匹配方案的接觸網(wǎng)最大偏移數(shù)值以及最大容許風(fēng)速，為仿真驗(yàn)證提供依據(jù)。最后在ANSYS軟件中建立了弓網(wǎng)耦合