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HXD3型电力机车受电弓张紧绳热-力耦合疲劳断裂分析与预紧力优化
1
作者 张士卫 张春云 +1 位作者 苏雯 焉颖 《高速铁路新材料》 2026年第1期95-99,共5页
针对某机务段HXD3型电力机车受电弓-张紧绳频繁断裂故障,开展了结构原理与预紧应力分析。通过建立力学模型,计算了张紧绳的轴向预紧应力,并结合材料热膨胀差异引起的附加应力,评估了其综合工作应力水平及安全系数。结果表明:在夏季高温... 针对某机务段HXD3型电力机车受电弓-张紧绳频繁断裂故障,开展了结构原理与预紧应力分析。通过建立力学模型,计算了张紧绳的轴向预紧应力,并结合材料热膨胀差异引起的附加应力,评估了其综合工作应力水平及安全系数。结果表明:在夏季高温运行工况下,叠加热应力后的张紧绳最大综合应力已接近材料屈服强度(620 MPa),基于屈服强度的安全系数仅为1.26,远低于推荐值3.0~5.0,考虑动态载荷放大效应,极易引发疲劳断裂。建议将预紧检测位移标准放宽至11.8~12.8 mm,可有效降低工作应力,使安全系数恢复至合理范围。 展开更多
关键词 HXD3型电力机车 受电弓 张紧绳 预紧应力 热应力 动态载荷 安全系数
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全自动受电弓综合性能测试平台技术设计与应用研究
2
作者 李龙龙 石惠磊 +2 位作者 刘飞鹏 孙春飞 林鲁杰 《科技与创新》 2026年第1期218-221,共4页
以山东省某城轨车辆受电弓综合性能检测中心建设工程为例,深入探索了一种全自动受电弓综合性能测试平台的设计与应用效果。经过工程验证发现,该方案对于受电弓静态压力特性、升降弓时间、气密性及ADD动作时间等参数的检测具有明显的精... 以山东省某城轨车辆受电弓综合性能检测中心建设工程为例,深入探索了一种全自动受电弓综合性能测试平台的设计与应用效果。经过工程验证发现,该方案对于受电弓静态压力特性、升降弓时间、气密性及ADD动作时间等参数的检测具有明显的精度与效率提升,可以达到静态力误差控制在±1.5 N、高度测量误差小于±5 mm、单台检测时间缩短至18 min、效率提升约60%等效果,对于提高城市轨道交通装备的安全保障能力和检测中心信息化水平具有一定的推广意义。 展开更多
关键词 受电弓 全自动测试平台 PLC控制 多传感器检测
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适用于刚性悬挂供电网线的160 km/h速度等级受电弓研制
3
作者 彭有根 杨汗平 +1 位作者 李军 郑玄 《电力机车与城轨车辆》 2026年第1期74-77,共4页
随着城市化进程的加速和客流量的增长,部分城市正规划全线采用刚性悬挂供电网线并运行160 km/h速度等级的列车,但现有受电弓在此环境下的技术可用性较差。对此,文章介绍了一种专为刚性悬挂供电网线设计的160 km/h速度等级的新型受电弓,... 随着城市化进程的加速和客流量的增长,部分城市正规划全线采用刚性悬挂供电网线并运行160 km/h速度等级的列车,但现有受电弓在此环境下的技术可用性较差。对此,文章介绍了一种专为刚性悬挂供电网线设计的160 km/h速度等级的新型受电弓,重点阐述其创新设计,并通过结构强度仿真、弓网耦合性能仿真、风动试验、空气动力学仿真及弓网动态性能现场测试等多维度验证其性能。研究结果表明,该新型受电弓能够有效满足160 km/h速度等级下刚性悬挂供电网线环境的运行需求。 展开更多
关键词 受电弓 接触力 抬升力 刚性悬挂供电网线
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一种基于声学信号的弓网燃弧检测新方法
4
作者 杨子贤 周宁 +1 位作者 李茅睿 王佳乐 《城市轨道交通研究》 北大核心 2026年第2期140-145,153,共7页
[目的]为了提高城市轨道交通对于燃弧的检测精度及准度,弥补现有电学、光学等燃弧检测方法的不足之处,有必要研究新的弓网燃弧检测方法。[方法]采用梅尔倒谱系数方法提取声音特征,包括声学信号的预处理、频谱功率谱的分析计算、梅尔滤... [目的]为了提高城市轨道交通对于燃弧的检测精度及准度,弥补现有电学、光学等燃弧检测方法的不足之处,有必要研究新的弓网燃弧检测方法。[方法]采用梅尔倒谱系数方法提取声音特征,包括声学信号的预处理、频谱功率谱的分析计算、梅尔滤波、离散余弦变换等;对于不同声学信号,将梅尔倒谱系数作为特征向量组,并以此作为音频特征,区分弓网燃弧、环境噪声、气动噪声、电流噪声等多种弓网伴随声音。选用K-means聚类分析算法对音频的分类结果进行特征识别及区分;引入高斯混合模型-隐马尔可夫模型对燃弧声音特征进行建模识别,并将其与我国山西某地铁线路实测数据进行对比,以验证所提模型的准确性。[结果及结论]所提高斯混合模型-隐马尔可夫模型对燃弧音频有较好的识别效果,能够作为一种基于声学信号的弓网燃弧检测新方法,可以弥补传统燃弧检测方法的不足。 展开更多
关键词 城市轨道交通 弓网系统 燃弧 声学信号 特征提取
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基于NURBS(非均匀有理B样条)的第三轨端部弯头优化
5
作者 阮杰 钟卓林 +3 位作者 王柄钦 李红梅 徐鸿燕 阎晓晖 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第5期218-225,231,共9页
[目的]为改善靴轨系统端部弯头的碰撞性能、提升受流质量,有必要开展基于NURBS(非均匀有理B样条)的第三轨端部弯头优化研究。[方法]以武汉某地铁线路的端部弯头为例,基于参数化设计及多目标优化理念对其进行优化设计。根据列车运行速度... [目的]为改善靴轨系统端部弯头的碰撞性能、提升受流质量,有必要开展基于NURBS(非均匀有理B样条)的第三轨端部弯头优化研究。[方法]以武汉某地铁线路的端部弯头为例,基于参数化设计及多目标优化理念对其进行优化设计。根据列车运行速度为120 km/h工况下的靴轨系统端部弯头碰撞仿真,确定靴轨系统高速工况受流质量评价指标;通过NURBS建立端部弯头截面拉伸曲线;通过ANSYS参数化设计语言,建立一种曲线型端部弯头有限元模型;以截面拉伸曲线的控制点坐标为设计变量,通过主效应分析选取优化目标,明确设计变量的取值范围;基于NSGA-Ⅱ(非支配排序遗传算法Ⅱ)建立曲线型端部弯头的多目标优化模型,并通过非支配排序法与最小最大后悔值法选取最优解。[结果及结论]根据主效应分析结果,选取入弯碰撞力、出弯碰撞力、总离线时间、最大冲击加速度为优化目标,单次最大离线时间、碰撞次数为约束条件。优化后,靴轨系统的端部弯头受流质量有所改善,当列车运行速度为120 km/h时,总离线时间和单次最大离线时间优化效果显著,分别降低了80.77%和89.96%;入弯碰撞力与出弯碰撞力分别降低了32.26%和44.03%;当列车运行速度为40 km/h、80 km/h时,各项指标均降低了20%以上。 展开更多
关键词 地铁 端部弯头 非均匀有理B样条 多目标优化
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基于滑模PID控制算法的受电弓静态力测量装置研究
6
作者 刘高坤 顾小山 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第4期111-117,共7页
受电弓静态力测量是动车组列车检修工作的重要内容之一,但目前所采用手动测量方式存在测量精度和工作效率低等缺点。针对目前手动测量方法的不足,研发了一种高精度、自动化受电弓静态力测量装置。该装置采用惠斯通电桥原理测量受电弓静... 受电弓静态力测量是动车组列车检修工作的重要内容之一,但目前所采用手动测量方式存在测量精度和工作效率低等缺点。针对目前手动测量方法的不足,研发了一种高精度、自动化受电弓静态力测量装置。该装置采用惠斯通电桥原理测量受电弓静态力,通过磁编码器的脉冲信号计算受电弓的速度和高度,基于滑模PID控制算法,保证受电弓在测量过程中的匀速运动。文中首先介绍了测量装置的系统架构,以高性能单片机作为核心控制单元;其次详细介绍了驱动电机控制、静态力测量模块、高度与速度测量模块和电流采集模块的设计;然后对滑模PID控制算法进行了说明;最后利用该测量装置对某动车组列车受电弓静态力进行了测量。结果表明,该测量装置的使用,大幅提高了受电弓检修工作的效率,并且提高了检测结果的准确性。 展开更多
关键词 受电弓 静态力 滑模控制
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一种基于卷积神经网络的受电弓滑板异常状态检测方法
7
作者 陈燕萍 郑勇 余应辉 《科技创新与应用》 2025年第25期131-135,共5页
针对传统的受电弓滑板状态检测方法检测精度不高、效率不高等问题,该文提出一种基于卷积神经网络的受电弓滑板异常状态检测方法,将深度学习技术与传统图像处理技术结合,提取受电弓滑板图像,然后将图片输入到滑板状态检测网络,判断受电... 针对传统的受电弓滑板状态检测方法检测精度不高、效率不高等问题,该文提出一种基于卷积神经网络的受电弓滑板异常状态检测方法,将深度学习技术与传统图像处理技术结合,提取受电弓滑板图像,然后将图片输入到滑板状态检测网络,判断受电弓滑板图像碳滑板是否出现裂纹、异常磨耗,最终通过试验证明该方法在受电弓碳滑板异常状态的检测中的有效性和准确性。 展开更多
关键词 卷积神经网络 受电弓 滑板 状态检测 检测方法
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基于可靠性分析的DSA200型受电弓检修参数优化研究
8
作者 毛永文 李勇 《机械强度》 北大核心 2025年第2期103-110,共8页
针对DSA200型受电弓预防维修存在欠维修或过维修问题,提出一种利用受电弓失效数据来优化检查维修参数的方法。首先,利用图参数法对受电弓部件失效数据进行分析,拟合失效时间分布模型,初步判定失效数据服从指数分布,进一步采用Bartlett值... 针对DSA200型受电弓预防维修存在欠维修或过维修问题,提出一种利用受电弓失效数据来优化检查维修参数的方法。首先,利用图参数法对受电弓部件失效数据进行分析,拟合失效时间分布模型,初步判定失效数据服从指数分布,进一步采用Bartlett值法,验证失效数据服从指数分布的有效性;其次,基于受电弓组成结构和工作特性,构建受电弓为各部件串联的可靠性框图模型,根据受电弓部件具有恒定失效率特征,得出受电弓失效率;再次,建立受电弓预防性维修和更换最小费用模型,得到受电弓最优预防性维修的间隔时间和最优备件数量;最后,利用故障树分析法,分析受电弓部件的结构重要度、概率重要度和关键重要度,得出受电弓故障概率及检查维修中重点关注的部件。优化后的受电弓检查维修参数能够为检修人员提升维修水平和降低维修成本提供科学参考。 展开更多
关键词 DSA200型受电弓 指数分布 检修间隔时间 备件数量 故障树分析法
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基于有限状态机架构的燃料电池混合动力系统耐久性优化分层能量管理方法 被引量：1
9
作者 刘畅 黄永聪 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第3期73-80,共8页
为了满足燃料电池混合动力机车正常运行,同时提高燃料电池耐久性,文中提出一种基于有限状态机架构的燃料电池混合动力系统耐久性优化双层能量管理方法。该方法的顶层部分通过有限状态机划分系统运行状态,实现负载功率的合理分配。底层... 为了满足燃料电池混合动力机车正常运行,同时提高燃料电池耐久性,文中提出一种基于有限状态机架构的燃料电池混合动力系统耐久性优化双层能量管理方法。该方法的顶层部分通过有限状态机划分系统运行状态,实现负载功率的合理分配。底层部分基于燃料电池性能退化,通过反馈式功率调节模块对顶层部分的燃料电池输出参考功率进行调整,以实现燃料电池耐久性优化。文中基于RT-LAB开展硬件在环试验,验证所提方法可行性、优越性。试验结果表明,相比于传统的基于有限状态机的能量管理方法,在相同的工况条件下,文中所提方法燃料电池衰减降低2.96%。 展开更多
关键词 燃料电池混合动力系统 分层能量管理方法 燃料电池耐久性 硬件在环 有限状态机
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高速铁路接触网受电弓动态包络线试验研究 被引量：1
10
作者 孔龙飞 宋诗扬 +3 位作者 郝迎杰 韩通新 杨卢强 刘寅秋 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第1期122-129,共8页
在高速铁路试验线路,实测典型高速动车组及受电弓在不同运行速度和曲线半径下受电弓动态抬升量和横向摆动量。通过实测数据分析得出:受电弓动态抬升量和横向摆动量随着速度增加而增加;动车组达到线路设计速度后,随着曲线半径增加,横向... 在高速铁路试验线路,实测典型高速动车组及受电弓在不同运行速度和曲线半径下受电弓动态抬升量和横向摆动量。通过实测数据分析得出:受电弓动态抬升量和横向摆动量随着速度增加而增加;动车组达到线路设计速度后,随着曲线半径增加,横向摆动量变大,曲线半径越大受电弓向外轨方向摆动趋势越加明显;最大动态抬升量更容易出现在直线区段,最大横向摆动量更容易出现在曲线区段,且最大抬升量和最大摆动量与速度有明显关系。通过分析实测数据及测量未考虑的偏差,高速铁路受电弓动态包络线标准限值能够满足安全性要求。 展开更多
关键词 受电弓动态包络线 受电弓动态抬升量 受电弓横向摆动量
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地铁列车碳滑板磨损区域及磨耗预测
11
作者 阮海祺 雷斌 杨克臣 《铁道车辆》 2025年第1期102-108,共7页
在对城市轨道交通车辆的检修工作进行深入调研的过程中,发现部分受电弓碳滑板存在较为严重的磨损现象,这一问题对弓网结合度以及列车安全运行产生了较大影响。为了确保线路上新碳滑板的正常运维,有必要准确预测受电弓碳滑板的磨损量及... 在对城市轨道交通车辆的检修工作进行深入调研的过程中,发现部分受电弓碳滑板存在较为严重的磨损现象,这一问题对弓网结合度以及列车安全运行产生了较大影响。为了确保线路上新碳滑板的正常运维,有必要准确预测受电弓碳滑板的磨损量及其变化趋势。在智慧运维系统的快速发展背景下,文章综合考虑了传统统计数据,并引入长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)进行了受电弓碳滑板的磨耗区域及磨耗量的预测。通过应用不同的预测算法模型进行对比分析,实验结果显示,LSTM网络在碳滑板磨耗预测方面的精度较其他机器学习模型高出约10%,这一结果表明,LSTM网络在预测多个更换周期内碳滑板磨损方面具有显著优势。具体而言,文章通过建立和训练LSTM模型,对碳滑板的磨损数据进行了系统化的分析和预测,对比结果表明,LSTM模型不仅能够准确捕捉磨损趋势,而且其预测数据与实际实验结果高度一致,基本满足实际使用的需求,可为城市轨道交通车辆的维护和管理提供有力的技术支持,能够有效提高运营安全性并延长碳滑板的使用寿命。 展开更多
关键词 地铁列车 智慧运维 碳滑板磨耗预测 变化趋势 长短期记忆网络 安全性
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凹腔边界对受电弓区域流动结构和气动噪声特性的影响分析
12
作者 潘永琛 陈明杲 +2 位作者 柳润东 李志强 伍向阳 《中国铁路》 北大核心 2025年第5期47-54,共8页
通过分离涡模拟和Ffowcs Williams-Hawkings (FW-H)方程,对平面和凹腔边界工况下的高速受电弓瞬态绕流场和气动噪声开展数值计算,并利用Omega方法识别出流动结构,基于2种边界工况下涡旋结构和气动噪声特性的比较分析,得到如下结论:凹腔... 通过分离涡模拟和Ffowcs Williams-Hawkings (FW-H)方程,对平面和凹腔边界工况下的高速受电弓瞬态绕流场和气动噪声开展数值计算,并利用Omega方法识别出流动结构,基于2种边界工况下涡旋结构和气动噪声特性的比较分析,得到如下结论:凹腔边界明显改变局部流场,涡旋结构变得相对有序,特别是在弓头位置,伴随涡旋脱落出现明显的特征主频以及次阶频率;对于气动噪声,受电弓表面声能量分布也存在明显差异,凹腔边界工况下特征频率为800 Hz的气动噪声主要来自于弓头位置,与局部涡脱落频率接近,体现了气动噪声与流动结构之间紧密的相关性;几何边界未对受电弓气动声源指向性产生本质影响,而且由于弓头位置气动噪声能量贡献显著,凹腔边界工况下受电弓前上方的辐射声压级与平面边界工况接近。 展开更多
关键词 受电弓 凹腔边界 流场 涡旋结构 气动噪声
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400 km·h^(-1)及以上速度下高速铁路弓网接触力及燃弧分析
13
作者 王同军 韩通新 +1 位作者 孔龙飞 宋诗扬 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第3期1-10,共10页
为研究既有设计标准下350 km·h^(-1)速度等级接触网系统在400 km·h^(-1)及以上速度运行时的弓网受流性能,基于有限元方法并考虑空气动力学效应,采用双向流固耦合算法建立车-弓-气多物理场耦合模型,在对比不可压缩流场与可压... 为研究既有设计标准下350 km·h^(-1)速度等级接触网系统在400 km·h^(-1)及以上速度运行时的弓网受流性能,基于有限元方法并考虑空气动力学效应,采用双向流固耦合算法建立车-弓-气多物理场耦合模型,在对比不可压缩流场与可压缩流场仿真结果的基础上,研究弓网接触力时域变化趋势、频域分布特征;结合特定区段高速弓网接触力及燃弧率、燃弧次数和最大燃弧时间的试验实测数据,分析接触力波动与燃弧率增长趋势的关系,从而提出减小接触力波动和燃弧产生的优化措施。结果表明:既有350 km·h^(-1)速度等级接触网系统可满足动车组400 km·h^(-1)速度时正常运行;高速时,可压缩流场下仿真结果更符合实际;较350 km·h^(-1)速度,420km·h^(-1)速度时弓网平均接触力增幅约为23%,弓网接触力标准差增加约103%,方差增加约312%,20 Hz以上高频成分增加约3%~8%,且弓网接触力方差与实测燃弧率增长趋势一致,说明高速下弓网接触力的波动是燃弧现象增加的主要原因;为降低400 km·h^(-1)及以上速度下弓网接触力波动,应研制更高速受电弓、采用智能化受电弓主动控制技术及优化接触网动态性能。 展开更多
关键词 空气动力学 弓网受流性能 可压缩流场 弓网接触力 燃弧
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地铁受电弓碳滑板异常磨耗整治及预警研究
14
作者 余秋林 刘兵 +2 位作者 陈英 李海 白龙 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第5期70-76,共7页
受电弓作为城轨车辆受流部件,在运行过程中通过碳滑板与接触网滑动取流,弓网关系恶化将导致碳滑板出现凹坑、灼伤、脱胶等异常现象,引起碳滑板磨耗加剧。通过总结异常磨耗整治情况,分析整治过程中碳滑板磨耗率及磨耗点的变化规律,提出... 受电弓作为城轨车辆受流部件,在运行过程中通过碳滑板与接触网滑动取流,弓网关系恶化将导致碳滑板出现凹坑、灼伤、脱胶等异常现象,引起碳滑板磨耗加剧。通过总结异常磨耗整治情况,分析整治过程中碳滑板磨耗率及磨耗点的变化规律,提出碳滑板异常磨耗的判断标准,整理出能够及时、准确发现碳滑板异常磨耗的碳滑板磨耗率计算方式,提出利用智慧化手段实现碳滑板异常磨耗预警的方法。 展开更多
关键词 地铁车辆 受电弓 异常磨耗治理 磨耗率计算 异常磨耗预警
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高速受电弓疲劳性能评估与结构优化设计
15
作者 姚念良 王飞翔 +1 位作者 尹彦宏 黄思俊 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第5期77-83,共7页
受电弓是高速列车从接触网获取电能的关键部件,其在列车高速运行状态下的振动疲劳特性是研究重点之一。当前高速受电弓振动疲劳机制与影响因素不明确,因此仍需针对高速受电弓进行线路实测试验与仿真分析,用以探究高速受电弓振动特性与... 受电弓是高速列车从接触网获取电能的关键部件,其在列车高速运行状态下的振动疲劳特性是研究重点之一。当前高速受电弓振动疲劳机制与影响因素不明确,因此仍需针对高速受电弓进行线路实测试验与仿真分析,用以探究高速受电弓振动特性与疲劳评估方法。文中以某型高速受电弓为研究对象,建立有限元动力学分析模型并结合线路实测数据,针对受电弓疲劳薄弱位置进行应力特性分析与疲劳寿命预测。仿真结果表明,上臂杆与转轴焊缝在350、400 km/h速度等级下不满足1 800万km服役寿命的设计要求,因此文中进一步针对此问题开展结构优化研究,将上臂杆与转轴位置由管焊缝连接调整为一体式结构,经过评估,新结构能够满足设计寿命需求,为高速受电弓的抗疲劳设计提供了理论依据与数据支持。 展开更多
关键词 高速受电弓 线路实测 疲劳强度 结构优化
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受电弓气动抬升力计算方法与分析 被引量：45
16
作者 李瑞平 周宁 +2 位作者 张卫华 梅桂明 陈珍宝 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期26-32,共7页
基于三维定常不可压缩N-S方程和k-ε两方程湍流模型,采用有限体积法,对高速受电弓的气动力进行数值模拟,并且建立受电弓气动抬升力计算模型,推导受电弓气动抬升力的计算方法,采用该方法计算高速受电弓在不同速度等级下开口和闭口运行时... 基于三维定常不可压缩N-S方程和k-ε两方程湍流模型,采用有限体积法,对高速受电弓的气动力进行数值模拟,并且建立受电弓气动抬升力计算模型,推导受电弓气动抬升力的计算方法,采用该方法计算高速受电弓在不同速度等级下开口和闭口运行时的气动抬升力。结果表明:仿真结果与试验结果基本一致,受电弓各部件的气动力转换成气动抬升力存在不同的传递系数且与升弓角有关;传递系数表征了气动力对受电弓气动抬升力的贡献量,弓头升力对气动抬升力的贡献量最大,其次是上框架和下臂杆升力。 展开更多
关键词 受电弓 气动抬升力 计算方法 传递系数
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受电弓主动控制综述 被引量：20
17
作者 鲁小兵 刘志刚 +1 位作者 宋洋 韩志伟 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期49-61,共13页
为了抑制弓网耦合振动,提高高速列车集流能力,综述了受电弓主动控制研究过程中弓网系统建模、控制目标与测量系统、控制算法、操动机构及其安装、试验验证等5个关键环节的研究进展,分析了弓网模型对接触力仿真结果精度和计算时间的影响... 为了抑制弓网耦合振动,提高高速列车集流能力,综述了受电弓主动控制研究过程中弓网系统建模、控制目标与测量系统、控制算法、操动机构及其安装、试验验证等5个关键环节的研究进展,分析了弓网模型对接触力仿真结果精度和计算时间的影响、不同控制算法的优缺点和操动机构的选择方法,展望了受电弓主动控制在模型优化、算法设计和信号修正等方面的未来研究重点。分析结果表明:在受电弓主动控制研究中,弓网模型的建立要同时考虑对系统关键因素的表征与计算效率,控制目标的选取以能反映受流质量为准则,量测系统需尽量减少机车扰动对量测结果可靠性的影响,控制结构不能影响原有升弓机构的工作,这些与控制算法的实时性与执行机构的高效性一起共同决定了受电弓主动控制的实用效能。 展开更多
关键词 高速列车 受电弓 主动控制 集流性能 控制目标 控制算法 操动机构
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弓网相互作用时受电弓关键部件动载荷研究 被引量：16
18
作者 王江文 梅桂明 +3 位作者 李瑞平 邹栋 周宁 李锐峰 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期68-75,共8页
为研究弓网相互作用时受电弓各部件承受的主要载荷,基于相对坐标方法建立受电弓多刚体动力学方程,采用模态叠加原理建立接触网动力学方程,应用赫兹接触理论构建弓网接触模型,通过四阶龙格库塔法和中心差分法求解运动微分方程。分析速度... 为研究弓网相互作用时受电弓各部件承受的主要载荷,基于相对坐标方法建立受电弓多刚体动力学方程,采用模态叠加原理建立接触网动力学方程,应用赫兹接触理论构建弓网接触模型,通过四阶龙格库塔法和中心差分法求解运动微分方程。分析速度影响下弓网接触力、弓头悬挂力及受电弓各部件的运动状态,在频域和时域上分析受电弓各部件载荷动态特性。结果表明:接触压力低阶部分透过弓头及其悬挂系统传递至上臂杆,但其高阶部分被弓头弹性悬挂系统吸振而耗散;上臂杆弯矩、拉杆轴向力和下臂杆轴向力的主频基本相同,且与弓头悬挂力频率成分保持一致;相比下臂杆轴向力,其弯矩载荷含有更多的频率成分。 展开更多
关键词 相对坐标系 多刚体 动载荷传递 弓网动力学
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碳滑板/接触线摩擦磨损性能 被引量：10
19
作者 胡艳 董丙杰 +3 位作者 黄海 陈光雄 吴广宁 高国强 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期56-63,共8页
在环-块式试验机上进行纯碳滑板/铜银合金接触线载流摩擦磨损试验,通过改变转盘转速模拟高速列车弓网系统中碳滑板与接触线在电流为250A,相对滑动速度为160~350km·h-1时,不同相对滑动速度对弓网间的摩擦因数、载流效率、接触压力... 在环-块式试验机上进行纯碳滑板/铜银合金接触线载流摩擦磨损试验,通过改变转盘转速模拟高速列车弓网系统中碳滑板与接触线在电流为250A,相对滑动速度为160~350km·h-1时,不同相对滑动速度对弓网间的摩擦因数、载流效率、接触压力稳定性系数、电弧放电能量、碳滑板磨损率、碳滑板温升等参数的影响,分析了6个参数与相对滑动速度之间的相关性与不同工况下受电弓滑板的磨损形貌。分析结果表明：弓网间的摩擦因数、载流效率、接触压力稳定性系数随相对滑动速度的增大而降低,电弧放电能量、碳滑板磨损率和碳滑板温升随相对滑动速度的增大而增大;6个参数与相对滑动速度都呈强相关性,其中接触压力稳定性系数、电弧放电能量、磨损率和碳滑板温升与相对滑动速度正相关,Pearson系数分别为0.991、0.996、0.952、0.991,载流效率、摩擦因数与相对滑动速度速度负相关,Pearson系数分别为-0.990、-0.986;随着相对滑动速度的增大,碳滑板的磨损愈发严重,相对滑动速度超过250km·h^-1后,碳滑板表面的裂纹显著增多且深度也明显增大;磨损前后碳滑板的能谱分析表明,碳滑板与接触线间材料的转移是双向的。 展开更多
关键词 高速列车 摩擦磨损 碳滑板 接触线 电弧烧蚀 裂纹
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城市轨道交通弓网系统仿真模型适应性研究 被引量：22
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作者 周宁 邹欢 +2 位作者 邹栋 谭梦颖 张卫华 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期408-415,423,共9页
针对城市轨道交通弓网系统,为研究各种受电弓、接触网仿真模型的适用性,建立了受电弓的归算质量模型、多刚体模型和刚性接触网的等效梁结构模型、变刚度弹簧模型.组合不同的受电弓与接触网模型,通过弓网耦合系统动力学仿真,得到弓网系... 针对城市轨道交通弓网系统,为研究各种受电弓、接触网仿真模型的适用性,建立了受电弓的归算质量模型、多刚体模型和刚性接触网的等效梁结构模型、变刚度弹簧模型.组合不同的受电弓与接触网模型,通过弓网耦合系统动力学仿真,得到弓网系统的动力学性能.研究结果表明:在低速运行条件下,不同受电弓模型匹配同一接触网时受流性能差别不大,不同模型间接触力标准差变动范围不超过10 N;随着速度的提升,不同模型的受流性能差异渐趋明显,各模型接触力标准差变化超过80 N;当与跨距通过频率及其倍频相匹配的弓网系统固有频率、振型不同时,各受电弓模型受流性能发生变化,速度拐点出现;仿真结果和试验数据对比分析进一步表明,由于考虑了上框架的弹性贡献,受电弓三质量模型有更好的适应性. 展开更多
关键词 受电弓 接触网 适应性 动力学性能
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