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原文传递高速铁路接触网风致振动研究

论文题名：	高速铁路接触网风致振动研究
关键词：	高速铁路;风致振动;风洞试验;数值仿真;接触网
摘要：	本文受到2011铁道部科技开发研究计划，“牵引供电可靠性技术研究——空气动力对高速铁路大张力接触网波动性能影响研究”(2011J016-B)项目的支持，对接触线绕流进行分析，分析了接触线的空气动力，进行了风洞试验，比较了风载荷施加方式，采用京津铁路线的实际接触网参数，建立了接触网模型，使用Davenport功率谱模拟脉动风，对风致振动进行了分析。　　首先，本文对接触网-受电弓的国内外研究现状进行介绍，介绍了研究背景及意义。接着设计了接触线气动力参数测试的风洞试验，对风洞试验的相关理论与准则进行介绍，根据现有高速铁路的建设情况及相关标准，对两种接触线分别放大了5倍和10倍，共制作了4个模型，测量了阻力系数、升力系数和转矩系数。为了达到相互验证的目的，根据计算流体动力学设计了数值仿真试验，按照相似准则，设计了与风洞试验雷诺数相等的数值试验，相互验证了风洞试验和数值仿真模拟试验的准确性，在此基础上比较选择了风载荷计算方法。最后根据京津线的实际参数，利用有限元软件ABAQUS建立了接触网模型，借助python开发工具进行二次开发，利用判断语句、循环语句、数据存储与处理等实现了自动化建模处理。对模型进行模态分析后，使用Davenport功率谱模拟脉动风，将风载荷施加于接触网上，对接触网风致振动进行了分析。脉动风作用于接触网上，相比静态风作用于接触网振动上振幅大得多，同时呈现出振动频率低的特点。　　本文通过进行接触线气动力测试的风洞试验和数值仿真模拟试验，在此基础上，使用接触网有限元模型对接触网风致振动进行了研究。本文为进一步的研究及工程设计等提供参考。
作者：	刘煜铖
专业：	电力系统及其自动化
导师：	刘志刚
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文