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基于分形理论的受流器/第三轨动态接触特性研究
| 论文题名： | 基于分形理论的受流器/第三轨动态接触特性研究 |
| 关键词： | 城市轨道交通;受流器;第三轨供电系统;动态接触特性;动力学响应;分形理论 |
| 摘要： | 第三轨供电系统广泛应用于城市轨道交通系统中，是城市轨道车辆的主要受流方式之一。受流器和第三轨之间的稳定接触是保证列车持续受流和安全运营的前提条件。受流状态下，受流器滑靴在第三轨上滑行，两者结合面的接触参数决定了接触振动的形态，从而影响受流质量。因此研究受流器与第三轨结合面的动态接触特性对于改进受流系统的设计，提高受流品质具有重要意义。 本文以第三轨和受流器结合面为研究对象，基于M-B分形接触理论，在接触面积分布函数中引入域扩展因子的基础上，从微观角度推导了法向接触刚度与结合面之间分离量的关系式，建立了受流器/第三轨结合面的接触刚度分形解析模型。根据国家标准GB/T10610-2009，利用Form TalysurfPGI1230微观形貌测量系统测量了不同磨耗状态的受流器滑靴接触表面的微观轮廓，基于分形几何学的相关结论计算了各滑靴接触面的分形参数，得到受流器/第三轨结合面的法向接触刚度特性。把接触刚度特性与受流器/第三轨动力学分析模型相结合，仿真得到滑靴的接触力、位移、加速度等动力学响应，并与实际线路试验得到的结果进行了对比分析，验证了模型的合理性。 基于所建立的受流器/第三轨结合面法向接触刚度分形解析模型，探究了不同Ra值对受流器/第三轨结合面法向接触刚度的影响规律。借鉴刚性悬挂接触网受流质量方面的研究成果，选取动态接触压力与滑靴位移的平均值、最值、幅值、标准差为受流质量评价指标，利用受流器/第三轨动力学分析模型研究了滑靴表面粗糙度对滑靴振动响应及列车受流质量的影响规律。结果表明:在受流器滑靴磨耗过程中，其表面粗糙度Ra的减小将引起接触刚度增大，振动响应增大，导致列车受流质量下降。 最后总结了全文的研究成果，并对进一步的研究提出了展望。 |
| 作者： | 杨晓艳 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 柳拥军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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