铁路运输系统作为国民经济的大动脉、国家重要的民生建设以及方便大众化的出行工具,对我国社会、经济的发展有着举足轻重的作用。作为电力机车能量供给来源的弓网系统在保证列车能够不间断地、可靠地、安全地运行方面无疑十分重要,但在列车实际运营过程中,接触网的各种失效现象还是频频发生,对弓网系统之间的正常取流带来不利影响。为此,本文围绕接触网系统中一些常见失效行为进行了以下几个方面的研究：首先,针对接触网系统实际服役状态下可能出现的失效形式进行了研究分析,通过对相关调研数据的整理归纳,总结了实际线路运行当中接触网常见失效形式、失效原因。并重点介绍了接触网系统中的接触悬挂失效、支持定位装置失效以及接触网系统结构参数的失效情况。其次,基于商用的ANSYS软件平台通过有限单元法建立了主要包含承力索、接触线、弹性吊弦、定位器以及承力索座这五个部件的接触网有限元模型以及与之配合使用的TSG19型受电弓的三质量块归算质量模型,特别是为了考虑定位装置失效对弓网系统带来的影响,建立了腕臂悬挂装置的有限元模型。通过仿真计算研究了包含吊弦失效、定位器失效、承力索座失效以及接触网跨距、张力等结构参数失效在内的接触网失效工况对弓网系统动力学带来的影响。然后,针对刚性悬挂接触网,对其跨距失效和悬挂刚度失效给接触网自身振动特性以及弓网动力学行为所带来的影响进行了讨论。同时研究发现接触网采用随机跨距可以有效避免周期性的跨距激扰可能给弓网系统带来的不利影响。并且特别针对刚性悬挂接触网中的薄弱环节——锚段关节处的失效行为进行了研究,并提出了改进方案以缓解锚段关节处弓网受流失效的情况。最后,对于柔性悬挂接触网和刚性悬挂接触网下的双弓受流失效问题进行了研究讨论,对不同弓间距下的双弓受流特性进行了仿真分析,并且通过接触网和受电弓的结构参数优化缓解了双弓受流失效的问题。