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基于四跨锚段关节设置弹性吊索的高速弓网动态性能优化研究
1
作者 刘大勇 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第4期1769-1777,共9页
为解决高速铁路接触网四跨锚段关节中心柱定位器磨损寿命较四跨锚段关节非中心柱区段偏低的问题,通过搭建四跨锚段关节有限元仿真模型,分析四跨锚段关节动态性能,提出在四跨锚段关节处设置弹性吊索的方案。首先,搭建四跨锚段关节未设置... 为解决高速铁路接触网四跨锚段关节中心柱定位器磨损寿命较四跨锚段关节非中心柱区段偏低的问题,通过搭建四跨锚段关节有限元仿真模型,分析四跨锚段关节动态性能,提出在四跨锚段关节处设置弹性吊索的方案。首先,搭建四跨锚段关节未设置弹性吊索布置方案仿真模型,分析未设置弹性吊索工况下四跨锚段关节动态性能;然后,搭建四跨锚段关节设置弹性吊索布置方案仿真模型,分析设置弹性吊索工况下四跨锚段关节动态性能;最后,对比分析未设置弹性吊索与设置弹性吊索工况下四跨锚段关节动态性能,并对四跨锚段关节弹性吊索进行优化研究,获得四跨锚段关节优化方案。研究结果表明:以京广高速铁路四跨锚段关节布置方式构建弓网仿真模型,发现中心柱定位点的抬升振幅和频率较其他部分高,需对其优化。设置弹性吊索后,中心柱定位点与其他部分的振动差异减小,表现更稳定。对比未设置弹性吊索方案,弹性吊索对前弓影响不大,但对后弓有显著改善。中心柱设置弹性吊索后,接触力波动明显减小,中心柱定位点抬升振动时间延后,频率减小,与锚段其他关节一致,且定位器抬升相较于未设置弹性吊索优化了20.23%。四跨锚段关节设置弹性吊索方案可以减缓定位器磨损,提高接触网可靠性。研究结果可为350 km/h高速铁路接触网的设计和维修提供理论依据。 展开更多
关键词 高速铁路 接触网 四跨锚段关节 弹性吊索 动态性能
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高速铁路接触网弹性吊索疲劳仿真研究 被引量：2
2
作者 刘继冬 陈俊卿 +2 位作者 关金发 韩峰 吴积钦 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期9-16,29,共9页
为研究弹性吊索的服役状态与疲劳寿命,对高铁接触网出现的弹性吊索断线现象进行调研并开展疲劳研究。基于武广高铁的线路设计参数构建了弓网动态仿真模型,对300 km/h速度下的弹性吊索振动状态进行分析。由于受电弓运行通过时对接触悬挂... 为研究弹性吊索的服役状态与疲劳寿命,对高铁接触网出现的弹性吊索断线现象进行调研并开展疲劳研究。基于武广高铁的线路设计参数构建了弓网动态仿真模型,对300 km/h速度下的弹性吊索振动状态进行分析。由于受电弓运行通过时对接触悬挂的抬升作用,弹性吊索主要沿竖直方向振动,并在线夹位置不断承受交变弯曲载荷。在UG软件中建立了弹性吊索绞线(1×7)及其线夹的实体模型并将其导入到LS-DYNA软件中进行了应力载荷计算;其应力集中位置位于弹性吊索与其线夹连接处。将应力历程数据导入到ANSYS nCode DesignLife软件中分析弹性吊索在指定载荷下的疲劳寿命。最后,根据Miner累积损伤原则计算了300 km/h运行速度下武广高铁弹性吊索的疲劳寿命为4.58×10^(6)弓架次;当运行速度增加至350 km/h时,疲劳寿命为1.17×10^(6)弓架次;当运行速度增加至400 km/h时,疲劳寿命为4.80×10^(5)弓架次。 展开更多
关键词 高速铁路 接触网 弹性吊索 应力载荷 疲劳仿真
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高速铁路接触网弹性吊索失效机理分析 被引量：1
3
作者 袁远 纪占玲 +3 位作者 陈立明 张海波 潘利科 杨才智 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3507-3517,共11页
随着高铁列车运行速度的不断提升和开行数量的增加,高速铁路接触网弹性吊索的服役环境变得更加复杂、恶劣,进而导致其在服役过程中易于发生疲劳断裂。基于高速铁路接触网弹性吊索的服役工况,结合失效分析和动力学仿真,对弹性吊索进行失... 随着高铁列车运行速度的不断提升和开行数量的增加,高速铁路接触网弹性吊索的服役环境变得更加复杂、恶劣,进而导致其在服役过程中易于发生疲劳断裂。基于高速铁路接触网弹性吊索的服役工况,结合失效分析和动力学仿真,对弹性吊索进行失效机理分析。首先采用扫描电子显微镜(SEM)表征吊索断口处的微观组织形貌,并通过能谱(EDS)对断口处的成分进行分析,系统研究吊索的断裂机制;然后基于动力学理论构建“车-弓-网”空气动力学模型和弓网刚柔耦合多体动力学模型,采用流-固耦合方法,实现气动与多体动力学的耦合;最后结合吊索服役工况,对明线与隧道,以及隧道内不同张力条件下弹性吊索振动及受力的影响进行仿真模拟。结果表明:线夹紧固时引起弹性吊索的横向压痕,在弓网振动引起的疲劳交变应力作用下导致弹性吊索发生弯曲疲劳断裂,含有S、Cl离子的大气腐蚀环境加速了断裂进程。隧道内受电弓气动抬升力的变化,导致弹性吊索的动态张力、振幅、弯折角度大幅增大,是造成隧道内弹性吊索过早疲劳失效的根本原因;同时张力的松弛导致振幅增大也进一步缩短了弹性吊索的寿命。建议优化弹性吊索与线夹的连接方式,降低连接时的弯曲应力,从而提高弹性吊索的使用寿命。 展开更多
关键词 弹性吊索 失效分析 动力学分析 接触网 弯曲疲劳
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基于STM32接触网弹性吊索张力检测装置的研制 被引量：2
4
作者 刘仕兵 武磊 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第4期36-37,72,共3页
针对电气化铁路接触网的建设和日常维护的需求,研制了一种便携式弹性吊索张力检测装置。将静力横张法测力原理作为测量张力的基本方法,以STM32F103C8T6作为主控芯片,完成了信号采集和处理电路、电源管理模块电路、按键与微处理器的接口... 针对电气化铁路接触网的建设和日常维护的需求,研制了一种便携式弹性吊索张力检测装置。将静力横张法测力原理作为测量张力的基本方法,以STM32F103C8T6作为主控芯片,完成了信号采集和处理电路、电源管理模块电路、按键与微处理器的接口电路、液晶显示接口电路等硬件电路的设计,并完成了整个系统的软件设计。最后通过实验,验证了该装置在测量弹性吊索张力方面具有较高的精度。该装置在实际使用中已取得了良好的效果。 展开更多
关键词 接触网 弹性吊索 静力横张 张力 STM32
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弹性吊索对接触网锚段关节弓网受流影响分析 被引量：6
5
作者 吴亚飞 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第9期158-161,共4页
高速铁路接触网工程建设过程中,锚段关节因结构安装特点无法安装弹性吊索,但贸然取消弹性吊索可能会对接触网锚段关节弓网受流造成影响,因此对其研究有重要意义。根据有关标准和工程实践,首先拟定250 km/h和350 km/h两个速度等级的接触... 高速铁路接触网工程建设过程中,锚段关节因结构安装特点无法安装弹性吊索,但贸然取消弹性吊索可能会对接触网锚段关节弓网受流造成影响,因此对其研究有重要意义。根据有关标准和工程实践,首先拟定250 km/h和350 km/h两个速度等级的接触网设计参数,再结合弹性吊索参数及接触网锚段关节安装和取消弹性吊索确定了8种工况,分别建立接触网仿真模型,对弓网动态性能仿真计算后,得出不同工况下接触网动态性能。经分析得出的结果为:250 km/h速度等级接触网弹性吊索长度宜取14 m,张力宜取2.8 kN,锚段关节宜安装弹性吊索;350 km/h速度等级接触网弹性吊索长度宜取18 m,张力宜取3.5 kN,锚段关节宜安装弹性吊索。该结果可为设计速度250 km/h、350 km/h高速铁路接触网系统设计和施工提供参考依据。 展开更多
关键词 高速铁路 接触网 锚段关节 弹性吊索 接触力
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高速铁路接触网弹性吊索张力非接触测量方法 被引量：3
6
作者 陈俊卿 刘继冬 +2 位作者 关金发 吴积钦 陈维荣 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2824-2834,共11页
为提升高速铁路接触网弹性吊索的服役可靠性与维修安全性,提出一种基于形状反演计算的接触网弹性吊索张力非接触测量方法。首先基于几何原理,定义了表征弹性吊索状态的接触网几何特征参数,并建立基于线路坡道信息的接触网高度修正模型;... 为提升高速铁路接触网弹性吊索的服役可靠性与维修安全性,提出一种基于形状反演计算的接触网弹性吊索张力非接触测量方法。首先基于几何原理,定义了表征弹性吊索状态的接触网几何特征参数,并建立基于线路坡道信息的接触网高度修正模型;然后基于抛物线方程,通过对带张力非等高悬挂绳索的受力分析求解出弹性吊索上的吊弦力,再结合力矩平衡原理,推导了接触网几何参数、吊弦力与弹性吊索变形量的静力学关系,建立了弹性吊索的张力与接触网几何形状解析模型。试验表明,相较于有限元仿真计算结果,该解析模型的相对误差平均值为2.3%;相较于11组不同线路位置下弹性吊索张力的直接测量结果,该解析模型的相对偏差平均值为3.8%,验证了该模型的计算精度与工程适用性。利用行业既有技术非接触式测量接触网几何形状参数,再通过该解析模型反演计算弹性吊索张力,实现了弹性吊索张力的非接触测量,从而避免了接触式测量的繁琐准备工作与高空作业风险,大幅度降低了测量所需的配合人员数量,实现了弹性吊索的张力带电监测与性能评估。 展开更多
关键词 非接触测量 张力 高速铁路 接触网 弹性吊索
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接触网弹性吊索参数对弓网动态性能影响 被引量：17
7
作者 关金发 田志军 张学武 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期659-665,共7页
为确定不同速度等级接触网弹性吊索参数的优选值,利用有限单元法,建立了中国高速铁路250、350 km/h两种速度等级的受电弓、接触网和弓网接触的动力学仿真模型,得到受电弓与接触网的动态性能指标,比较双弓作用下不同接触网弹性吊索截面... 为确定不同速度等级接触网弹性吊索参数的优选值,利用有限单元法,建立了中国高速铁路250、350 km/h两种速度等级的受电弓、接触网和弓网接触的动力学仿真模型,得到受电弓与接触网的动态性能指标,比较双弓作用下不同接触网弹性吊索截面积、张力和长度的弓网接触力数字特征和接触网定位点最大抬升.研究结果表明:适应250 km/h的O2-1型接触网弹性吊索宜选用线型为JTMH 35 mm^(2)、张力范围为(2.80±0.10)kN,长度为14 m或18 m;适应350 km/h的京沪高速铁路接触网弹性吊索宜选用线型为JTMH 35 mm^(2)、张力范围为(3.50±0.10)kN,长度为18 m;弹性吊索参数变化对前弓的接触力影响较小,对后弓的接触力影响显著;250 km/h和350 km/h下弹性吊索长度22 m的定位点最大抬升分别是长度18 m的111%和117%,弹性吊索长度的变化对定位点最大抬升影响显著. 展开更多
关键词 接触网 受电弓 弹性吊索 接触力 抬升
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成贵铁路鸭池河特大桥主梁现浇弹性吊架设计与安装 被引量：3
8
作者 梁伟 《世界桥梁》 北大核心 2021年第3期51-57,共7页
成贵铁路鸭池河特大桥主桥为主跨436 m中承式提篮拱桥,拱上主梁为单箱三室预应力混凝土箱梁,分为两端边跨34 m区域、两端中跨无吊杆32 m区域、中跨有吊杆204 m区域。中跨有吊杆区域拱上主梁采用吊索多点弹性支撑满跨吊架技术进行施工,... 成贵铁路鸭池河特大桥主桥为主跨436 m中承式提篮拱桥,拱上主梁为单箱三室预应力混凝土箱梁,分为两端边跨34 m区域、两端中跨无吊杆32 m区域、中跨有吊杆204 m区域。中跨有吊杆区域拱上主梁采用吊索多点弹性支撑满跨吊架技术进行施工,即利用接长主拱吊杆搭设满跨通长现浇吊架来浇筑拱上主梁混凝土。吊索弹性吊架由底模系统、承重系统、预紧锁定结构、限位结构等组成,通过锚筋预张拉,实现拱上主梁与吊架端横梁预紧,完成节段预紧锁定;在端横梁上限位结构与拱上主梁之间抄紧,实现吊架横向限位,与承重系统和预紧锁定结构共同协作横向抗风;吊架和主体结构的设计和变形计算结果均满足要求。施工中,吊架吊装单元现场组拼后,利用缆索吊机起吊安装;通过节段预紧锁定、吊架预抛高及拱上主梁长节段对称浇筑等技术,控制主梁现浇线形;拱上主梁混凝土全部浇筑完成后拆除吊架。 展开更多
关键词 拱桥 箱形梁 预应力混凝土结构 现浇 吊索弹性吊架 结构设计 安装技术
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武广铁路客运专线350km时速接触网施工关键技术探讨 被引量：4
9
作者 张彦水 《铁道标准设计》 北大核心 2010年第1期184-186,共3页
结合武广铁路客运专线施工实践,介绍高速铁路接触网施工的主要施工方法,施工质量的关键控制点,施工管理的特点和施工监测的方法,并对我国高速铁路接触网施工提出了相应的建议。
关键词 武广铁路客运专线 接触网 棘轮补偿 弹性吊索 无交分线岔 弓网检测
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