随着我国经济的快速发展,国内城市化进程取得了显著成绩。高速铁路作为我国经济发展的重大战略支撑,我国高铁线路运营总里程已达3.8万公里,最高运行速度已达350km/h,更高的运行速度和功率密度是目前高速列车设计追求的目标。受电弓与接触网构成的弓网系统是列车获取动力的唯一入口,列车在动态运行过程中通过受电弓滑板与接触线间相对滑动电接触实现受流。在列车高速运行时,由于弓网间剧烈摩擦产生的摩擦热、传输牵引电流产生的焦耳热、弓网离线导致的电弧热以及受电弓滑板遭遇硬点时产生的机械冲击等共同作用,导致滑板极易出现异常磨损及损伤,严重影响滑板的使用寿命。随着对列车运行速度及牵引功率的需求不断提高,传统弓网受流系统将面临更加严峻的挑战。本文对国内外开展的弓网电接触特性、温升特性以及摩擦磨损特性等相关研究进行了阐述,现有大量研究表明受电弓滑板的载流温升特性是决定其磨耗的关键因素。为改善传统受电弓弓头的散热性、抗冲击性及受流稳定性,本文提出了一种新型滚动弓头结构,并基于摩擦磨损理论,电接触理论,冲量理论深入解析了滚动弓头的温升特性、抗冲击性以及动态受流特性。基于多物理场耦合理论,针对传统弓网与新型滚动弓网分别搭建了动态受流系统仿真模型,为了验证模型的有效性及精度搭建了含传统弓网和新型滚动弓网可替换模块的弓网载流温升实验测试平台,通过实验探明了滚筒的动、静态温升特性及受流特性,验证了所搭建的动态受流系统仿真模型的可行性。并基于弓网动态受流系统仿真模型深入研究了传统和滚动弓头在不同弓网相对运行速度下的载流温升特性及温度场分布结果。相较于传统滑板,滚动弓网在动态载流摩擦过程中具有极其优越的温升特性和磨损特性,并且随着弓网相对速度的增加,滚动弓网温升性能的优势不断扩大。针对传统和新型滚动弓头在不同工况下开展了大量的实验和仿真,验证了在列车高速运行时滚动弓头具有良好的抗冲击性、散热性及耐磨耗性。为进一步提升弓网系统机械、电气性能,探索新型滚动弓网受流方式的可行性及其综合性能,提供一定的研究思路与参考意义。