基于ADAMS+ANSYS的弓網(wǎng)接觸仿真研究.pdf

1、列車牽引動力經(jīng)歷了蒸汽機(jī)車到電力機(jī)車的幾代發(fā)展，電力機(jī)車和電動車組所使用的電力牽引正逐漸成為列車的主要形式。電力牽引就需要高質(zhì)量的電力傳導(dǎo)，電力機(jī)車和電動車組的牽引動力就是通過受電弓從接觸網(wǎng)上傳導(dǎo)下來的。受電弓成為機(jī)車和動車組的重要部件，同時隨著列車的提速和高速鐵路的發(fā)展，受電弓和接觸網(wǎng)之間的動態(tài)受流性能正逐漸成為制約列車運行速度的一個重要因素。于是對弓網(wǎng)間接觸關(guān)系的研究也收受到越來越多的關(guān)注。對弓網(wǎng)接觸的研究主要有兩種形式，即線路實測

2、研究和仿真研究。線路實測研究成本高、周期長、可重復(fù)性低，其使用受到制約。仿真研究不受環(huán)境影響、可重復(fù)性高，其在對受電弓的研究中使用越來越多。本文即是采用仿真方法對弓網(wǎng)接觸進(jìn)行研究。
　　 針對受電弓/接觸網(wǎng)接觸的仿真研究主要采用的是動力學(xué)方程和數(shù)值分析的方法。而更為直觀和相對準(zhǔn)確的三維可視化仿真研究還相對較少。本文采用國產(chǎn)某型高速受電弓的三維實體模型進(jìn)行動力學(xué)分析。由于接觸網(wǎng)是一個彈性體結(jié)構(gòu)，所以本文對接觸網(wǎng)彈性體的建模方法進(jìn)行

3、了研究，在ANSYS中研究了某型接觸網(wǎng)模型的靜態(tài)特性和模型約束方式。同時為了尋求用于弓網(wǎng)接觸研究的完整模型，本文研究了在ADAMS中進(jìn)行剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)分析的方法，和ANSYS輸出可用于ADAMS中使用的接觸網(wǎng)柔性體模型的方法。在ADAMS中完成弓網(wǎng)模型的仿真建模和關(guān)系約束。
　　 不同于傳統(tǒng)機(jī)車的受電弓，高速受電弓的弓頭都加有弓頭彈簧，其對于改善弓網(wǎng)接觸質(zhì)量效果明顯。運用以上的剛?cè)狁詈夏Ｐ?，研究受電弓弓頭彈簧的特性。對應(yīng)于特定的

4、接觸網(wǎng)/受電弓系統(tǒng)，不同的弓頭彈簧剛度下弓網(wǎng)接觸力振動特性也不同。在一定的弓頭彈簧剛度下，弓網(wǎng)接觸質(zhì)量最好。通過改變模型中弓頭彈簧的剛度可以進(jìn)行弓頭彈簧的優(yōu)化設(shè)計。
　　 對弓網(wǎng)接觸的研究一般只限于受電弓和接觸網(wǎng)兩個部件，假設(shè)受電弓是平穩(wěn)運行的，而實際運行中，受電弓自身坐落在車體頂部，車體的振動會對受電弓造成一定的影響，從而影響弓網(wǎng)接觸。為對弓網(wǎng)接觸進(jìn)行更精確的仿真，需要將車體振動的影響考慮到弓網(wǎng)接觸模型中去。本文在以上模型的基