我国目前为了国民物资的快速运送,正在建设互通互联客货混运高作用区运输线路。客货混运段采用了比普通客运段高出1m多的接触网系统,以方便双层集装箱的运输。高作用区受电弓由于升弓高度比客运列车高出1m多,在单弓200km/h速度以上以及升双弓条件下,受流质量较差,影响列车的稳定行驶,为此需要对高作用区的受电弓静动力学性能进行研究,研究受电弓高速运行受流质量差的原因。本文的主要研究内容如下。首先对普通货运线路的法维莱LV2600型受电弓进行了测量并绘制了三维模型,建立了受电弓的机构运动学模型,分析了各杆件间的运动关系和位置的坐标方程。利用Adams软件对受电弓各杆件长度变化对升弓高度和横向偏移量影响进行了分析研究；利用Matlab对受电弓横向偏移量和弓头平衡臂转角两个技术指标进行了计算,发现LV2600型受电弓不能满足高作用区的要求,需要对受电弓结构参数进行优化。基于受电弓机构运动学方程,采用Matlab优化工具箱对受电弓结构尺寸进行优化。优化的目标是使平衡臂转角尽量小和弓头横向偏移量在规范范围内,约束条件是弓头的升弓高度、受电弓正常工作和受电弓正常收弓,最终得到了使受电弓运动学性能达到最优的结构几何参数。优化完成后使受电弓弓头的横向偏移量和平衡臂转角都达到了使用要求。最后,为了确保受电弓结构的可靠性,对优化型受电弓的主要零部件进行了静动力学性能分析。首先建立受电弓的三维几何模型,转成相应的格式文件导入到多体动力学分析软件,当受电弓升弓至工作高度1.9m时,分析各杆件的受力情况。在有限元软件Marc中对各杆件的横向刚度和强度进行了分析,并对各杆件的动力学模态性能进行分析,得到了高作用区受电弓设计和优化的重要的理论依据。最后建立了优化型受电弓-接触网仿真试验平台,对接触力以及定位点抬升量进行分析。