在铁路建设中如何评估接触网的疲劳稳定性、判断其能否继续使用、确定其使用级别,成为行业亟待解决的课题,这就需要对接触网进行疲劳评估。在接触网疲劳评估系统中,对接触网支持架的疲劳评估占有重要的地位,而有限元分析则是支持架疲劳评估的关键部分,它将为评估系统提供核心的应力数据,其计算结果直接关系到系统最后结果的准确性和精确性。本文的研究,把有限元分析运用到接触网支持架的疲劳评估系统中,具有较大的理论意义和实际应用价值。 本文利用了有限元分析软件ANSYS对接触网支持架建立了多种形式的有限元模型,并针对不同工况进行静力分析、模态分析、谐迫响应分析和瞬态动力学分析。由于所选择建立的模型有着一定的代表性,因此所得的分析的结果可以作为接触网支持架疲劳评估的理论数据。 本文第三章分别对5种类型支持架的15种有限元模型进行了不同工况的静力有限元分析,从而得到各种支持架在特定的工况下的静应力和静应变以及支持架的各部位的受力状况。通过支持架的静应力的分布情况可以判断出支持架的强度是否满足要求,通过支持架主要主要部件的挠度变形情况可以判断支持架的刚度是否满足要求。 本文第四章分别对5种类型支持架进行了模态分析和谐响应分析。利用子空间迭代法对支持架进行了模态分析,通过模态分析得到了支持架的低阶自振频率和低阶振型,并在此基础上分析了低阶频率和低阶振型的特点。模态分析是动力学计算的基础,为动力学分析计算提供了必要的模态参数。支持架的谐响应分析结果体现了支持架在周期载荷作用下结构系统中产生的持续的周期响应(谐响应),并能确定支持架结构承受随时间按照正弦(简谐)规律变化的载荷时的稳态响应。 本文第五章分别对5种支持架进行了瞬态动力学分析。瞬态动力学分析的结果体现的是支持架在承受任意随时间变化载荷的动力学响应的情况。瞬态动力学分析的是建立在静力分析和模态分析的基础上的。通过瞬态动力学分析,可以确定了支持架在静载荷、瞬态载荷和简谐载荷的随意组合作用下的随时间变化的位移、应变和应力及力。 最后,本文对有限元分析的结果进行了分析和总结,并对接触网支持架的有限元分析中需要改进的地方进行了展望。