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受电弓结构优化设计及其绝缘子破坏机理研究
| 论文题名： | 受电弓结构优化设计及其绝缘子破坏机理研究 |
| 关键词： | 地铁工程;受电弓;优化设计;绝缘子;冲击载荷作用;断裂现象 |
| 摘要： | 地铁是现今社会能够有效缓解公共交通资源紧张、节约利用土地的一种必不可少的公共交通工具。随着城市地铁的普及，地铁在运行过程中的安全稳定问题引起了大家的普遍关注。受电弓作为影响地铁运行的关键设备之一，是地铁列车从接触网上获取电能的装置。本文以单臂受电弓为研究对象，围绕受电弓运动学、动力学特性以及绝缘子受冲击载荷作用发生的断裂现象展开研究，论文的主要工作如下: 1.建立受电弓几何参数数学模型，采用目标优化设计方法对受电弓的结构参数进行优化设计，得到合理的结构参数;建立该结构参数的受电弓三维模型，运用虚拟样机技术对此模型进行仿真分析，仿真结果与优化结果基本一致，优化后的受电弓性能更加优越。 2.在上述研究的基础上，建立受电弓有限元模型，进行了结构力学特性分析和模态分析。结果表明:受电弓的横向刚度满足国家与行业标准;受电弓各部件的连接处存在应力集中;受电弓的前6阶模态均未超过20HZ，属于低价模态。上述结论为受电弓的进一步优化设计奠定了理论基础。 3.设计受电弓电机轴力测试试验，得到绝缘子的受力情况;运用疲劳累积损伤理论对TH绝缘子以及CD绝缘子进行疲劳寿命对比分析，结果表明:CD绝缘子的性能比TH绝缘子更加优越。 4.分析受电弓绝缘子的断裂原因，并在此基础上对后端绝缘子组进行结构改进。结果表明，经过结构改进的后端绝缘子组不仅应力集中值更小，而且绝缘子的疲劳损伤度也大大降低，结构更加合理。 |
| 作者： | 周森 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 贾方;朱壮瑞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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