随着我国城市轨道交通的飞速发展,越来越多的城市开始了大规模的地铁建设项目。受电弓作为车辆供电系统的主要部件,其动力学及强度问题直接影响到车辆的受流稳定性。由于地铁受电弓多由干线弓改进而来,而地铁线路大量采用刚性接触网系统,其导高、悬挂刚度和拉出值等设计相较于高速铁路系统大有不同,因此受电弓工作条件的变化将会出现接触网和受电弓的匹配性、结构强度和可靠性问题。从近些年地铁公司的运营结果来看,接触网系统和受电弓系统均出现过各种问题。如,滑板与接触网异常磨耗、接触网变形、弓头悬挂结构失效,及受电弓结构件开裂等。本文立足于受电弓强度问题开展相关研究工作。本文基于国内某地铁线路使用的接触网和受电弓系统,通过建立其弓网刚柔混合模型并进行仿真分析,对刚性接触网运营条件下受电弓的动力学性能及强度问题进行了研究,主要包括以下内容:首先,通过直接建模法建立了其接触网模型,结合受电弓的刚柔混合模型,从而建立了地铁线路弓网系统相应的弓网仿真模型。与此同时,基于弓网混合模拟试验台,对受电弓进行动态实验,以此对受电弓刚柔混合模型的准确性进行验证。其次,对此地铁线路进行了弓网线路试验。通过弓网线路试验,检测受电弓运行过程中的滑板高度动态变化及其接触压力变化。以此获取接触网导高变化特性,同时获取受电弓接触压力载荷。然后,通过弓网试验及相关文献的分析,本文研究了和受电弓结构强度相关因素,并提出了一种更为严格的强度校核方法,且对某型号受电弓进行了相关强度校核工作。与此同时,在考虑接触压力预应力条件下,对受电弓进行了模态分析,分析了其振动特性,结合强度分析和模态分析,确定受电弓的结构薄弱环节。最后,提出了一种受电弓疲劳可靠性分析方法,并对某型号受电弓进行了寿命预测。