近年来,我国城市轨道交通建设保持着快速发展的势头。根据城市轨道交通协会统计,“十三五”期间新增轨道交通里程超过3000公里,总运营里程已超过4900公里,有望于2022年突破8300公里。地铁作为城市轨道交通的重要组成,其运营的安全性和可靠性已成为人们日益关注的焦点。地铁弓网系统受流质量良好是列车安全稳定运行的必要条件,弓网动态接触压力则是评价弓网系统受流质量的重要指标之一。但国内地铁线路一般按照规范与专家经验进行设计,可能出现实际运营中弓网参数不适配的现象。因此,通过仿真方法研究影响弓网接触压力的因素,能够为地铁线路设计提供参考。同时,在仿真中人为地注入故障,获得弓网系统的故障响应,对实现弓网系统故障预测和完善状态修理制度具有重要意义。首先,根据广州地铁三号线的实际情况,建立了TSG18F型受电弓的三元质量块模型与刚性接触网实体单元有限元模型,通过弹簧单元实现弓网模型耦合并利用节点耦合方法模拟受电弓沿接触线的滑动。然后,研究了刚性接触网实体单元有限元模型的静态特性与模态特性,得到了其固有频率与模态振型,并与刚性接触网梁单元有限元模型的静态特性与模态特性进行比较,从结构固有特性的角度验证刚性接触网实体单元有限元模型的有效性。最后,采用瞬态动力学方法进行了弓网系统的动态特性仿真,通过与广州地铁三号线弓网接触压力实测数据的对比,从动态特性角度验证弓网耦合模型的有效性。同时,研究了不同弓网参数对接触压力的影响。在此基础上,通过改变悬挂装置等效刚度,研究了刚性接触网悬挂装置不同失效程度对弓网接触压力的影响;除此之外,在刚性接触网实体单元有限元模型基础上加入中间接头模型,并利用MPC约束的方法实现中间接头与汇流排之间的螺栓连接。在汇流排连接处注入塌腰故障,并研究中间接头连接失效时汇流排发生塌腰故障对弓网接触压力的影响。通过仿真方法研究不同故障对弓网接触特性的影响,节省试验成本,为弓网系统故障预测和诊断提供理论依据。