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基于负弛度法的接触网建模与仿真
被引量:
28
1
作者
周宁
李瑞平
张卫华
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2009年第4期28-32,共5页
基于整体求解的思想,通过接触网在张力和自重作用下的垂向位移,对接触网模型进行重构,并给接触线预留一定的负弛度,以保证经过几次负弛度计算后,接触线到达初始平衡位置时保持水平,由此得到满足初始平衡条件的吊弦长度,确定了接触网在...
基于整体求解的思想,通过接触网在张力和自重作用下的垂向位移,对接触网模型进行重构,并给接触线预留一定的负弛度,以保证经过几次负弛度计算后,接触线到达初始平衡位置时保持水平,由此得到满足初始平衡条件的吊弦长度,确定了接触网在初始平衡位置的几何参数和应力分布,同时将负弛度法和传统方法进行对比研究。对比结果表明:用负弛度法得到的吊弦长度比传统方法略长,吊弦长度最大相对偏差为0.75%;用负弛度法计算的接触网单元应力随单元几何位置的不同而变化,而传统方法得到的单元应力是恒定的,单元应力最大相对偏差为0.55%。可见,两种方法得到的吊弦长度和应力分布有很好的一致性,负弛度法更有利于后续的弓网系统动力学计算,而且对于多跨的复杂接触网模型,负弛度法也同样有效。
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关键词
接触网
初始平衡
负弛度法
吊弦长度
应力
原文传递
基于索、杆组合结构的电气化铁路接触网三维静态模型
被引量:
11
2
作者
侯运昌
刘志刚
+1 位作者
宋洋
王英
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第7期24-29,共6页
基于有限元理论,采用二节点非线性索单元与线性杆单元离散接触网系统;根据索、杆的精确表达式推导单元切线矩阵;根据结构拓扑关系组装刚度矩阵和不平衡力矩阵,建立整体非线性平衡方程;利用NewtonRaphson法求解该平衡方程,建立接触网的...
基于有限元理论,采用二节点非线性索单元与线性杆单元离散接触网系统;根据索、杆的精确表达式推导单元切线矩阵;根据结构拓扑关系组装刚度矩阵和不平衡力矩阵,建立整体非线性平衡方程;利用NewtonRaphson法求解该平衡方程,建立接触网的初始平衡状态三维模型,并在模拟算例中得到线性收敛的计算结果。将计算得到的吊弦长度与现有的文献和软件计算结果对比,验证了本方法和模型的有效性。
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关键词
接触网
建模
初始平衡
非线性索
吊弦长度
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职称材料
整锚段接触网吊弦长度的三维稳态模型
被引量:
8
3
作者
李逢源
韩建民
+1 位作者
许建国
杨智勇
《铁道标准设计》
北大核心
2016年第7期134-139,共6页
为了减少吊弦长度计算误差、严格控制导高、改善受流质量,提出一种用于整体吊弦精确计算的三维稳态模型。基于二维精确索单元,将X-Y,X-Z两计算平面耦合,得到三维索单元。基于有限元理论,采用三维索单元离散接触网结构;根据接触网的拓扑...
为了减少吊弦长度计算误差、严格控制导高、改善受流质量,提出一种用于整体吊弦精确计算的三维稳态模型。基于二维精确索单元,将X-Y,X-Z两计算平面耦合,得到三维索单元。基于有限元理论,采用三维索单元离散接触网结构;根据接触网的拓扑结构关系组装刚度矩阵,根据地理信息、测量信息和设计参数等组建边界条件;建立并使用迭代法求解整体的非线性平衡方程;根据求解结果建立接触网三维图形并输出整体吊弦长度。将计算的整体吊弦长度与现场数据对比,中间柱计算误差小于2.0‰,转换柱计算误差小于3.5‰,验证本三维模型和构建方法的有效性。
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关键词
电气化铁路
接触网
三维索单元
索网找形
吊弦长度
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职称材料
基于BIM参数化建模的接触网吊弦计算在京张高速铁路的应用研究
被引量:
3
4
作者
王震宇
武鹏
+1 位作者
马露露
边原
《铁道运输与经济》
北大核心
2024年第1期67-73,共7页
随着我国电气化铁路建设的快速增长以及信息化、智能化要求的不断提高,工程设计人员对接触网悬挂的安装要求越来越高,其中吊弦长度计算是接触网悬挂的重中之重。针对基于BIM参数化建模的高速铁路接触网弹性链型悬挂吊弦长度的计算影响...
随着我国电气化铁路建设的快速增长以及信息化、智能化要求的不断提高,工程设计人员对接触网悬挂的安装要求越来越高,其中吊弦长度计算是接触网悬挂的重中之重。针对基于BIM参数化建模的高速铁路接触网弹性链型悬挂吊弦长度的计算影响因素进行分析,从跨距、第一吊弦距离、结构高度、线材参数、曲线要素等影响吊弦长度计算的关键因素进行数据分析,找出影响吊弦长度的关键因素及变化规律,明确统一的现场测量标准,并通过BIM轻量化平台进行参数化应用,将测量、计算和BIM参数化3部分形成闭环控制,为现场测量和计算提供依据,有效提高吊弦计算的精度,实现施工安装模拟由二维到三维的转变,各环节间数据互联互通,最终为形成高品质的弓网关系提供坚实的基础。
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关键词
BIM参数化建模
吊弦长度
跨距
第一吊弦距离
承力索弛度
结构高度
曲线要素
轻量化展示
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职称材料
拉伸载荷下的接触网吊弦力学特性研究
被引量:
2
5
作者
廖云杰
黄仲
+3 位作者
罗群
卢静
赵世宇
梅桂明
《电气化铁道》
2022年第6期51-55,59,共6页
为获取接触网系统中吊弦力学特性的变化规律,开展了吊弦结构参数对其处于拉伸载荷下的力学特性影响研究。首先,基于SolidWorks、HyperMesh及Abaqus等软件建立接触网吊弦的有限元模型,研究了不同吊弦长度下的应力、应变以及刚度等力学特...
为获取接触网系统中吊弦力学特性的变化规律,开展了吊弦结构参数对其处于拉伸载荷下的力学特性影响研究。首先,基于SolidWorks、HyperMesh及Abaqus等软件建立接触网吊弦的有限元模型,研究了不同吊弦长度下的应力、应变以及刚度等力学特性的变化规律;其次,设计吊弦拉伸实验,将吊弦刚度的实验结果与仿真结果进行对比,验证了有限元模型的可靠性;最后,基于上述模型研究了吊弦节径比对吊弦力学特性的影响。仿真和实验结果表明:吊弦长度对于应力应变影响极小,但随着吊弦长度的增加,刚度呈非线性减小;吊弦节径比越小,应力应变则越大,且刚度随节径比的减小而呈现线性减小的趋势。研究结果可为接触网吊弦长度、节径比的选择及吊弦结构优化设计提供参考。
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关键词
吊弦
力学特性
有限元
长度
节径比
在线阅读
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职称材料
高速铁路接触网锚段关节处接触线曲线的计算分析
被引量:
2
6
作者
王震宇
武鹏
赵俊清
《电气化铁道》
2019年第4期22-24,共3页
我国电气化铁路建设快速发展,对接触网悬挂的安装要求越来越高,其中吊弦长度计算是接触网悬挂设计的重中之重。本文针对高速铁路接触网锚段关节处吊弦长度的计算进行分析,采用曲线拟合方程推导出各吊弦点处接触线的高度差,进而有效提高...
我国电气化铁路建设快速发展,对接触网悬挂的安装要求越来越高,其中吊弦长度计算是接触网悬挂设计的重中之重。本文针对高速铁路接触网锚段关节处吊弦长度的计算进行分析,采用曲线拟合方程推导出各吊弦点处接触线的高度差,进而有效提高吊弦长度的计算精度,为实现高品质弓网关系提供坚实基础。
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关键词
吊弦长度
锚段关节
曲线拟合
抛物线方程
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职称材料
高速铁路接触网水平曲线工况定位器坡度计算方法研究
被引量:
1
7
作者
武鹏
王震宇
赵俊清
《电气化铁道》
2019年第3期64-65,71,共3页
定位器坡度是保证弓网关系安全的重要参数,定位器坡度的计算是腕臂装置安装的核心。本文根据高速铁路接触网的设计要求,针对水平曲线工况下定位器坡度的计算方法进行深入的分析与研究。
关键词
接触网
定位器
坡度
拉出值
吊弦距离
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职称材料
基于有限元简链五跨锚段关节过渡跨的吊弦计算方法
被引量:
1
8
作者
李西锋
《电气化铁道》
2019年第2期75-77,共3页
因直链形五跨关节过渡跨与普通跨吊弦计算存在区别,本文基于有限元理论对简链五跨锚段关节过渡跨的吊弦计算方法进行研究,计算中考虑了接触线的二次抛物线形状及由于接触线不等高悬挂引起的重量变化,该计算方法经实践验证,计算准确,满...
因直链形五跨关节过渡跨与普通跨吊弦计算存在区别,本文基于有限元理论对简链五跨锚段关节过渡跨的吊弦计算方法进行研究,计算中考虑了接触线的二次抛物线形状及由于接触线不等高悬挂引起的重量变化,该计算方法经实践验证,计算准确,满足验标要求。
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关键词
吊弦长度
抛物线
不等高悬挂
有限元
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职称材料
电气化铁路接触网吊弦智能装配技术
被引量:
4
9
作者
周振平
齐彦民
《工业技术创新》
2020年第5期11-15,共5页
为了使电气化铁路接触网实现吊弦智能装配技术,研究并开发了全自动吊弦生产设备。设计了智能装配系统,其由信息处理、组装、控制等系统组成;针对线头熔断、长度精度控制、压力精度控制三大重点问题提出了技术解决方案;规划了合理的装配...
为了使电气化铁路接触网实现吊弦智能装配技术,研究并开发了全自动吊弦生产设备。设计了智能装配系统,其由信息处理、组装、控制等系统组成;针对线头熔断、长度精度控制、压力精度控制三大重点问题提出了技术解决方案;规划了合理的装配生产线布局;实施了集成送料、熔断、穿线、压接、定长、激光打标、分组包装等功能。经测试,采用全自动吊弦设备生产的接触网吊弦能在3.9 kN的作用力下保持3 min而不发生破坏,最大承受力为5.7 kN,指标好于基本技术要求。与传统人工模式的生产效率(180 s/PSC)相比,设备生产效率为150 s/PSC,效率提升约20%,关键数据可追溯,且产品具有良好的稳定性和均一性。
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关键词
电气化铁路
接触网吊弦
智能装配
熔断
定长
精度控制
均一性
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职称材料
题名
基于负弛度法的接触网建模与仿真
被引量:
28
1
作者
周宁
李瑞平
张卫华
机构
西南交通大学牵引动力国家重点实验室
出处
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2009年第4期28-32,共5页
基金
国家自然科学杰出青年基金项目(50525518)
高等学校科技创新工程重大项目培育资金项目(705044)
国家973计划项目(2007CB714700)
文摘
基于整体求解的思想,通过接触网在张力和自重作用下的垂向位移,对接触网模型进行重构,并给接触线预留一定的负弛度,以保证经过几次负弛度计算后,接触线到达初始平衡位置时保持水平,由此得到满足初始平衡条件的吊弦长度,确定了接触网在初始平衡位置的几何参数和应力分布,同时将负弛度法和传统方法进行对比研究。对比结果表明:用负弛度法得到的吊弦长度比传统方法略长,吊弦长度最大相对偏差为0.75%;用负弛度法计算的接触网单元应力随单元几何位置的不同而变化,而传统方法得到的单元应力是恒定的,单元应力最大相对偏差为0.55%。可见,两种方法得到的吊弦长度和应力分布有很好的一致性,负弛度法更有利于后续的弓网系统动力学计算,而且对于多跨的复杂接触网模型,负弛度法也同样有效。
关键词
接触网
初始平衡
负弛度法
吊弦长度
应力
Keywords
catenary
initial equilibrium
negative sag method
dropper length
stress
分类号
U225.1 [交通运输工程—道路与铁道工程]
原文传递
题名
基于索、杆组合结构的电气化铁路接触网三维静态模型
被引量:
11
2
作者
侯运昌
刘志刚
宋洋
王英
机构
西南交通大学电气工程学院
出处
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第7期24-29,共6页
基金
国家自然科学基金(U1134205
51377136)
中国铁路总公司科技研究开发计划(2013J010-B)
文摘
基于有限元理论,采用二节点非线性索单元与线性杆单元离散接触网系统;根据索、杆的精确表达式推导单元切线矩阵;根据结构拓扑关系组装刚度矩阵和不平衡力矩阵,建立整体非线性平衡方程;利用NewtonRaphson法求解该平衡方程,建立接触网的初始平衡状态三维模型,并在模拟算例中得到线性收敛的计算结果。将计算得到的吊弦长度与现有的文献和软件计算结果对比,验证了本方法和模型的有效性。
关键词
接触网
建模
初始平衡
非线性索
吊弦长度
Keywords
catenary
modeling
initial equilibrium
nonlinear cable
dropper length
分类号
U225.1 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
整锚段接触网吊弦长度的三维稳态模型
被引量:
8
3
作者
李逢源
韩建民
许建国
杨智勇
机构
北京交通大学机械与电子控制工程学院
中国中铁电气化局集团有限公司
出处
《铁道标准设计》
北大核心
2016年第7期134-139,共6页
基金
中国铁路总公司科技开发计划(2014J013-A)
文摘
为了减少吊弦长度计算误差、严格控制导高、改善受流质量,提出一种用于整体吊弦精确计算的三维稳态模型。基于二维精确索单元,将X-Y,X-Z两计算平面耦合,得到三维索单元。基于有限元理论,采用三维索单元离散接触网结构;根据接触网的拓扑结构关系组装刚度矩阵,根据地理信息、测量信息和设计参数等组建边界条件;建立并使用迭代法求解整体的非线性平衡方程;根据求解结果建立接触网三维图形并输出整体吊弦长度。将计算的整体吊弦长度与现场数据对比,中间柱计算误差小于2.0‰,转换柱计算误差小于3.5‰,验证本三维模型和构建方法的有效性。
关键词
电气化铁路
接触网
三维索单元
索网找形
吊弦长度
Keywords
Electrified railway
Catenary
3D cable element
Form-finding for cable structure
dropper length
分类号
U225.1 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
基于BIM参数化建模的接触网吊弦计算在京张高速铁路的应用研究
被引量:
3
4
作者
王震宇
武鹏
马露露
边原
机构
中铁电气化局集团有限公司设计研究院
出处
《铁道运输与经济》
北大核心
2024年第1期67-73,共7页
基金
国家科研院所研究开发专项资金项目(2020YFF0304100)。
文摘
随着我国电气化铁路建设的快速增长以及信息化、智能化要求的不断提高,工程设计人员对接触网悬挂的安装要求越来越高,其中吊弦长度计算是接触网悬挂的重中之重。针对基于BIM参数化建模的高速铁路接触网弹性链型悬挂吊弦长度的计算影响因素进行分析,从跨距、第一吊弦距离、结构高度、线材参数、曲线要素等影响吊弦长度计算的关键因素进行数据分析,找出影响吊弦长度的关键因素及变化规律,明确统一的现场测量标准,并通过BIM轻量化平台进行参数化应用,将测量、计算和BIM参数化3部分形成闭环控制,为现场测量和计算提供依据,有效提高吊弦计算的精度,实现施工安装模拟由二维到三维的转变,各环节间数据互联互通,最终为形成高品质的弓网关系提供坚实的基础。
关键词
BIM参数化建模
吊弦长度
跨距
第一吊弦距离
承力索弛度
结构高度
曲线要素
轻量化展示
Keywords
BIM Parametric Modeling
dropper length
s
Span
First
dropper
Distance
Catenary Sag
Structure Height
Curve Element
Lightweight Display
分类号
U225.1 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
拉伸载荷下的接触网吊弦力学特性研究
被引量:
2
5
作者
廖云杰
黄仲
罗群
卢静
赵世宇
梅桂明
机构
西南交通大学牵引动力国家重点实验室
西南交通大学机械工程学院
出处
《电气化铁道》
2022年第6期51-55,59,共6页
文摘
为获取接触网系统中吊弦力学特性的变化规律,开展了吊弦结构参数对其处于拉伸载荷下的力学特性影响研究。首先,基于SolidWorks、HyperMesh及Abaqus等软件建立接触网吊弦的有限元模型,研究了不同吊弦长度下的应力、应变以及刚度等力学特性的变化规律;其次,设计吊弦拉伸实验,将吊弦刚度的实验结果与仿真结果进行对比,验证了有限元模型的可靠性;最后,基于上述模型研究了吊弦节径比对吊弦力学特性的影响。仿真和实验结果表明:吊弦长度对于应力应变影响极小,但随着吊弦长度的增加,刚度呈非线性减小;吊弦节径比越小,应力应变则越大,且刚度随节径比的减小而呈现线性减小的趋势。研究结果可为接触网吊弦长度、节径比的选择及吊弦结构优化设计提供参考。
关键词
吊弦
力学特性
有限元
长度
节径比
Keywords
dropper
mechanical properties
finite element
length
pitch-diameter ratio
分类号
U225.48 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
高速铁路接触网锚段关节处接触线曲线的计算分析
被引量:
2
6
作者
王震宇
武鹏
赵俊清
机构
中铁电气化局集团有限公司设计研究院BIM中心
出处
《电气化铁道》
2019年第4期22-24,共3页
文摘
我国电气化铁路建设快速发展,对接触网悬挂的安装要求越来越高,其中吊弦长度计算是接触网悬挂设计的重中之重。本文针对高速铁路接触网锚段关节处吊弦长度的计算进行分析,采用曲线拟合方程推导出各吊弦点处接触线的高度差,进而有效提高吊弦长度的计算精度,为实现高品质弓网关系提供坚实基础。
关键词
吊弦长度
锚段关节
曲线拟合
抛物线方程
Keywords
dropper length
overlap section
curve fitting
parabolic equation
分类号
U225.1 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
高速铁路接触网水平曲线工况定位器坡度计算方法研究
被引量:
1
7
作者
武鹏
王震宇
赵俊清
机构
中铁电气化局集团有限公司设计研究院
出处
《电气化铁道》
2019年第3期64-65,71,共3页
文摘
定位器坡度是保证弓网关系安全的重要参数,定位器坡度的计算是腕臂装置安装的核心。本文根据高速铁路接触网的设计要求,针对水平曲线工况下定位器坡度的计算方法进行深入的分析与研究。
关键词
接触网
定位器
坡度
拉出值
吊弦距离
Keywords
OCS
steady arm
slope
stagger value
length
of
dropper
分类号
U225.42 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
基于有限元简链五跨锚段关节过渡跨的吊弦计算方法
被引量:
1
8
作者
李西锋
机构
中铁电气化局集团西安电气化工程有限公司
出处
《电气化铁道》
2019年第2期75-77,共3页
文摘
因直链形五跨关节过渡跨与普通跨吊弦计算存在区别,本文基于有限元理论对简链五跨锚段关节过渡跨的吊弦计算方法进行研究,计算中考虑了接触线的二次抛物线形状及由于接触线不等高悬挂引起的重量变化,该计算方法经实践验证,计算准确,满足验标要求。
关键词
吊弦长度
抛物线
不等高悬挂
有限元
Keywords
length
of
dropper
parabola
unequal height suspension
finite element
分类号
U225.48 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
电气化铁路接触网吊弦智能装配技术
被引量:
4
9
作者
周振平
齐彦民
机构
中铁电气化局集团有限公司电气化公司
石家庄欧云电子科技有限公司
出处
《工业技术创新》
2020年第5期11-15,共5页
文摘
为了使电气化铁路接触网实现吊弦智能装配技术,研究并开发了全自动吊弦生产设备。设计了智能装配系统,其由信息处理、组装、控制等系统组成;针对线头熔断、长度精度控制、压力精度控制三大重点问题提出了技术解决方案;规划了合理的装配生产线布局;实施了集成送料、熔断、穿线、压接、定长、激光打标、分组包装等功能。经测试,采用全自动吊弦设备生产的接触网吊弦能在3.9 kN的作用力下保持3 min而不发生破坏,最大承受力为5.7 kN,指标好于基本技术要求。与传统人工模式的生产效率(180 s/PSC)相比,设备生产效率为150 s/PSC,效率提升约20%,关键数据可追溯,且产品具有良好的稳定性和均一性。
关键词
电气化铁路
接触网吊弦
智能装配
熔断
定长
精度控制
均一性
Keywords
Electrified Railway
Catenary
dropper
Intelligent Assembly
Fusing
length
Fixing
Precision Control
Uniformity
分类号
TP23 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于负弛度法的接触网建模与仿真
周宁
李瑞平
张卫华
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2009
28
原文传递
2
基于索、杆组合结构的电气化铁路接触网三维静态模型
侯运昌
刘志刚
宋洋
王英
《铁道学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
11
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职称材料
3
整锚段接触网吊弦长度的三维稳态模型
李逢源
韩建民
许建国
杨智勇
《铁道标准设计》
北大核心
2016
8
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职称材料
4
基于BIM参数化建模的接触网吊弦计算在京张高速铁路的应用研究
王震宇
武鹏
马露露
边原
《铁道运输与经济》
北大核心
2024
3
在线阅读
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职称材料
5
拉伸载荷下的接触网吊弦力学特性研究
廖云杰
黄仲
罗群
卢静
赵世宇
梅桂明
《电气化铁道》
2022
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
6
高速铁路接触网锚段关节处接触线曲线的计算分析
王震宇
武鹏
赵俊清
《电气化铁道》
2019
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
7
高速铁路接触网水平曲线工况定位器坡度计算方法研究
武鹏
王震宇
赵俊清
《电气化铁道》
2019
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
8
基于有限元简链五跨锚段关节过渡跨的吊弦计算方法
李西锋
《电气化铁道》
2019
1
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职称材料
9
电气化铁路接触网吊弦智能装配技术
周振平
齐彦民
《工业技术创新》
2020
4
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职称材料
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