原文传递
Cf/Cu复合材料接触网导线结构设计及成型工艺研究
| 论文题名： | Cf/Cu复合材料接触网导线结构设计及成型工艺研究 |
| 关键词： | 高铁接触网;导线结构;复合材料;碳纤维增强芯;成型工艺 |
| 摘要： | 高铁接触网导线使用过程中承受着高电压、大电流、高速摩擦、大悬挂张力等综合作用。目前高铁接触网导线材料存在三个主要矛盾，即高强度与高导电性的矛盾，如纯Cu、 Cu-Mg等导线;高性能与低成本的矛盾，如Cu-Cr-Zr导线;高速与轻量化的矛盾，如Cu-Sn导线。因此，高强、高导、轻量化的接触网导线成为高铁接触网领域的研究热点之一。 本文依托中国铁路总公司科技研究开发计划项目(2014J013-A)，通过有限元仿真技术和试验研究相结合，开展了碳纤维增强铜基(Cf/Cu)复合材料接触网导线研究，以碳纤维增强芯显著提高导线力学性能和降低导线重量及成本、以铜基体保持优异导电性，实现接触网导线的高强、高导、轻量化的目标。重点研究内容和取得的成果如下: (1)基于Ansys有限元分析，结合导线的实际服役条件，完成了碳纤维增强芯的受力分析和结构设计，并针对给定的碳纤维型号，计算出了增强芯的直径及其碳纤维所占比例; (2)采用Qform挤压仿真分析技术，探讨了挤压轮转速、挤压轮个数、送料孔个数、模具预热温度等对Cf/Cu复合材料导线成型质量的影响，确定了合理的工艺参数; (3)提出了制备Cf/Cu复合材料导线的工艺路线，即上引连铸-两重绞合-连续挤压-拉拔成形，重点分析了“两重绞合”和“连续挤压”对复合接触线的影响，结果表明，碳纤维损伤程度、张力均匀性、对中性、主挤压轮转速和进料孔数量对导线的综合性能影响最大。 Cf/Cu复合材料导线在保证高性能的前提下，能够实现轻量化、降低制造成本，实现高强度与高导电性、高性能与低成本、高速与轻量化的统一，对新一代高铁接触网导线具有重要的价值和意义。 |
| 作者： | 李逢源 |
| 专业： | 材料科学与工程 |
| 导师： | 韩建民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
相关文献
检索历史
应用推荐
