受流器-三軌彎頭碰撞動力學(xué)研究.pdf

1、三軌彎頭作為接觸軌系統(tǒng)的重要設(shè)備，主要是為了保證受電靴順利平滑通過接觸軌斷軌處而設(shè)置。當(dāng)受流器高速通過三軌彎頭時(shí)，不可避免地產(chǎn)生短時(shí)間的劇烈沖擊，極易出現(xiàn)離線和電弧損傷等現(xiàn)象。同時(shí)，過大的接觸碰撞壓力使得受流器疲勞損傷嚴(yán)重，使用壽命大大縮減，甚至可能損壞受流器，出現(xiàn)事故。因此需對受流器/三軌彎頭沖擊過程進(jìn)行研究，以保證受流器平穩(wěn)地過渡到接觸軌的受流面。本文基于連續(xù)接觸力碰撞理論，建立了受流器/三軌彎頭碰撞動力學(xué)模型，在ADAMS中建立受

2、流器/三軌彎頭碰撞仿真模型，并結(jié)合無錫二號線實(shí)車試驗(yàn)進(jìn)行對比驗(yàn)證模型的合理性。本文主要內(nèi)容有:
　　(1)首先深入分析了離散模型和連續(xù)接觸力模型這兩種常用于接觸碰撞研究的建模方法?？紤]到受流器/三軌彎頭碰撞過程是持續(xù)且有限的過程，同時(shí)伴隨著摩擦力的存在，因此排除無法求解接觸力且將碰撞視為瞬時(shí)完成的離散模型，選擇了能夠通過位移和加速度準(zhǔn)確求解接觸力的連續(xù)接觸力模型對受流器/三軌彎頭碰撞過程進(jìn)行建模分析;
　　(2)考慮受流器擺

3、臂的彈性變形，忽略包括接觸軌在內(nèi)其他結(jié)構(gòu)的彈性變形（視為剛體）。基于ADAMS建立了受流器/三軌彎頭碰撞模型，將該模型嵌入到城市軌道交通車輛動力學(xué)分析模型之中，形成可同時(shí)考慮走行軌與接觸軌隨機(jī)不平順的受流器/三軌彎頭碰撞模型。并通過無錫二號線的實(shí)車試驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，驗(yàn)證了模型的合理性;
　　(3)利用受流器/三軌彎頭碰撞模型探究分析了不同運(yùn)行工況下的受流器動力學(xué)響應(yīng)及受流器動力學(xué)參數(shù)和三軌彎頭設(shè)計(jì)參數(shù)對受流器動力學(xué)響

4、應(yīng)的影響規(guī)律，重點(diǎn)探究了受電靴垂向加速度和垂向位移的變化規(guī)律;
　　(4)基于二階導(dǎo)數(shù)連續(xù)的NURBS曲線參數(shù)化設(shè)計(jì)了S1型、S2型、S3型三軌彎頭，并與無錫地鐵二號線使用的P1型三軌彎頭對比，分析了S1型、S2型、S3型在沖擊過程中受流器動力學(xué)響應(yīng)方面較P1型的優(yōu)劣，結(jié)果表明:S1型、S2型、S3型較P1型在受流器通過三軌彎頭與平直導(dǎo)電軌交界點(diǎn)時(shí)的動力學(xué)響應(yīng)方面均有所改善;同時(shí)隨著能夠改變?nèi)墢濐^外形曲線局部形狀的權(quán)因子ω1的增