高鐵接觸網(wǎng)吊弦疲勞特性研究.pdf

1、近年來，隨著列車速度的不斷提高及高鐵線路的相繼開通，吊弦疲勞斷裂的事故時有發(fā)生，其中2011年在武廣線發(fā)現(xiàn)的吊弦斷裂問題就多達60處，因此掌握弓網(wǎng)動態(tài)接觸時吊弦的動態(tài)特性、分析吊弦疲勞斷裂的原因、研究吊弦的疲勞特性以及保證吊弦的可靠性，對鐵路安全、高效運輸有著至關重要的意義。
　　本文以中國高鐵現(xiàn)階段廣泛采用的整體吊弦為研究對象，通過理論分析、有限元仿真、疲勞試驗等方法研究了吊弦的疲勞特性。首先，利用疲勞原理分析了吊弦的表面特性及

2、溫度和環(huán)境等因素對吊弦疲勞壽命的影響，利用動力學原理推導了吊弦由彎曲到拉伸過程中吊弦加速度的表達式，根據(jù)表達式分析了接觸線張力、吊弦負載、受電弓移動速度等因素對吊弦疲勞壽命的影響;其次在理論分析的基礎上，對武廣線進行弓網(wǎng)動態(tài)仿真，分析了受電弓移動速度300km/h、350km/h時吊弦的動態(tài)力、壓縮幅度、抬升等吊弦動態(tài)參數(shù)，并利用ANSYS Workbench軟件分析了軸向拉伸載荷作用下吊弦線上應力的分布情況;最后，為了模擬吊弦的實際運

3、行狀態(tài)，本文參考接觸網(wǎng)相關標準中對零部件疲勞試驗的要求，建立了一套吊弦疲勞測試裝置，并通過疲勞試驗分析了負載、振動頻率、壓縮幅度等因素對吊弦動態(tài)力的影響，進而分析其對吊弦疲勞壽命的影響。
　　通過理論分析可知，負載越大，速度越高，接觸線張力越小，吊弦力就越大，吊弦的疲勞壽命就越短，且吊弦力與負載呈線性關系;對武廣線的弓網(wǎng)動態(tài)仿真分析得出，第2吊弦的吊弦力最大，通過ANSYS Workbench仿真可知，吊弦線的側絲與芯絲接觸位置有