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兰新线百里风区风载荷对接触线偏移量和受电弓振动特性的影响
| 论文题名： | 兰新线百里风区风载荷对接触线偏移量和受电弓振动特性的影响 |
| 关键词： | 高速列车;弓网系统;风载荷;接触线;偏移量 |
| 摘要： | 随着对高速列车高质量运输条件的要求，如何保证高速铁路弓网系统的安全稳定的运行得到了更多的重视。高速铁路的受电弓与接触网的动态特性作为衡量高速铁路运行的关键因素，受到了广泛的关注与研究。高速列车所需的电能由弓网之间的接触获得，只有当弓网之间存在良好的接触压力的情况下才能保证列车的安全高速运行。但位于新疆的兰新线铁路，常年遭受大风作用，尤其是随着列车运营速度的不断提高，风载荷的影响作用力增大，从而使得接触线出现较大偏移，远离原始的位置，甚至达到有效工作范围的限度之外，使得受电弓与接触网之间出现事故。因此，本文对各种风载荷条件下的弓网系统进行针对性仿真模拟，设计风载荷条件下最优的高速弓网匹配系统，以确保在极端情况下的风载荷不会造成弓网系统的损坏。 本文考虑平均风载荷以及波动风载荷两种作用，选择相应的风压不均匀系数与风压高度系数，并利用AR模型将脉动风视为动态响应进行推导计算。通过分析风载荷条件下接触网偏移量的原理和计算公式，分别进行了在直线、曲线两种区段情况下的接触网偏移量的计算。为了得到能够反映实际运动情况的仿真研究，采用有限元法建立了接触网的有限元模型，推导了其振动微分方程。同时建立三单元质量块的受电弓模型，推导了其动态平衡方程，将两者结合作为动态耦合的基础。通过建立弓网系统的动态耦合模型，完成了在风载荷条件下的弓网耦合运动方程的推导计算，并以三种不同的弓网系统匹配方案为依据，分别计算了三种匹配方案的接触网最大偏移数值以及最大容许风速，为仿真验证提供依据。最后在ANSYS软件中建立了弓网耦合系统的仿真模型，以弓网之间的接触压力为指标，分析了风载荷条件下弓网系统之间的接触特性。 通过完成上述内容，对计算结果和仿真结果进行对比和分析，从而对弓网系统进行了优化设计，提出改善弓网动态特性的方法和途径。最后将研究内容进行总结，并对以后的研究予以展望。 |
| 作者： | 王岩 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 陈唐龙 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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