地铁车辆第三轨/受流器系统动态响应研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xuelin_1985
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
与架空接触网相比,第三轨受流系统因其可靠性高、使用寿命长及维护成本低等优势,在城市轨道交通中被广泛应用。然而,我国第三轨受流系统的理论研究起步较晚,应用技术还不成熟,许多靴轨参数与第三轨受流系统动力学特性间的关系尚不明确。基于上述背景,本文通过理论分析和试验测试相结合的方法研究了受流器/第三轨系统动态问题,取得的研究成果为国内城市轨道交通受流系统设计和建设以及相关行业标准的制定提供了重要的参考依据。
  首先,建立了受流器/第三轨耦合动力学仿真计算模型。根据靴轨动态接触力的特点,基于ANSYS/Classic、ANSYS/LS-DYNA软件分别建立了无不平顺接头及含不平顺接头的第三轨有限元模型,同时建立了考虑滑靴表面形貌的二质量受流器模型,并通过接触单元连接受流器与第三轨,建立靴轨耦合模型。
  其次,通过受流器/第三轨系统动态特性试验,获得了不同工况下靴轨系统的动态接触力,根据动态接触力的变化规律了解靴轨系统的动力学特性。通过分析动态接触力实测数据并结合现场观测结果,确定了第三轨中间接头安装的不平整易导致靴轨离线和阶跃冲击。
  然后,对靴轨检测装置获得的应变分量表征第三轨安装误差的结论进行验证。搭建第三轨安装误差测量平台,获得并分析了第三轨安装误差测试数据;通过标定的受流器弹簧刚度将应变结果转换为第三轨受流面相对高度;采用优化的动态时间规整(DTW)算法度量了第三轨安装误差测试数据与第三轨受流面相对高度的相似度,结果表明列车低速运行下,应变分量测试结果结合里程定位信息可用于第三轨安装精度的初步判断。
  最后,基于验证后的靴轨耦合模型进行动力学仿真。针对无不平顺接头的靴轨耦合模型,分析了跨距、运行速度以及支持结构支撑刚度对靴轨动态受流质量的影响;针对含不平顺接头的靴轨冲击模型,分析了不平顺接头高度差及运行速度对靴轨动态受流质量的影响。仿真结果表明:减小跨距有利于改善靴轨系统动态受流质量,建议下接触式第三轨跨距布置为4370mm;车辆运行速度提升后应选用较小的跨距布置方式,以改善高速下靴轨动态受流质量;在支持结构等效刚度基础上改变一个量级,靴轨动态受流质量变化较小;第三轨中间接头不平顺的安全阈值不宜超过0.2mm,以降低靴轨冲击及离线率。
其他文献
在“2030碳达峰、2060碳中和”的背景下,开发利用生物质能已经成为了解决能源与环境问题的战略选择,作为零碳能源的生物质将会发挥越来越重要的作用。高强度炭材料由于具有许多优异的性能而广泛地运用在冶金、机电、航空航天以及新能源等领域。目前高强度炭材料的制备原料仍然严重依赖于煤、石油等化石能源。通过开发新型高强度生物质炭材料,拓展生物质基高价值炭材料的研究领域是当前的科学前沿问题。本文以玉米秸秆热解
学位
液滴传热传质特性研究一直都是基础研究和工程应用中非常热点的问题。但以往的大部分研究针对的都是单组分液滴,在实际的工业过程中,液滴的组成成分较为复杂,多组分液滴由于内部组分的差异会使其传热传质过程具有一定的复杂性和不确定性,尤其是对于微纳米尺度的研究来说更加困难。本文从最简单的多组分液滴-二元液滴入手,以水-正辛烷为研究工质,首先对二元液滴在悬浮液中的稳定性进行了验证,然后通过对不同亲疏水、亲疏油壁
学位
学位
学位
新能源汽车的发展离不开齿轮传动系统动态性能的进步,由于斜齿轮具有传动平稳、承载能力强等优点被广泛用于电动汽车传动系统中,诸如桥式电机驱动的主减速器等。传动系统运转的平稳性、承载性能和传动效率等动态性能直接关乎汽车的性能和行驶品质,而斜齿轮发生齿面剥落和齿根裂纹等故障时的动力学特性也同样重要,其关乎齿轮系统的故障诊断甚至乘客的生命安全。由于斜齿轮几何结构特殊加上其啮合过程复杂,在斜齿轮时变啮合刚度准
学位
随着能源问题日益严重,寻求耐蚀性优良的优质钢材符合我国的发展战略。ESP热轧板因采用特殊的连铸连轧工艺,拥有比常规热轧板更好的表面质量与组织均匀性,在未来拥有广阔的应用前景。涂装是实现金属防腐的关键措施,因此为大规模工业应用该新型板材,有必要探究其在实际涂装工艺下的涂装行为与涂装性。本文以ESP热轧板为研究对象,分别对其进行磷化与硅烷化处理,采用SEM、AFM、XRD与接触角测量等手段分析前处理膜
学位
近年来,由于环保意识日益升高,人们对新型环保能源的需求日益迫切。质子交换膜电解水制氢技术因其高效灵活及可再生等优点被广泛使用。提高工作电流密度是降低质子交换膜电解池制氢成本的重要措施之一,但在大电流密度下,阳极催化层生成的氧气含量上升,与液态水形成气液两相流,影响电解池内部传质,从而影响电解池性能,因此对质子交换膜电解池大电流密度下气液两相流的研究具有重大的意义。本文利用VOF方法追踪两相界面,分
为了在安全的前提下,利用较短的时间给氢燃料电池汽车加注尽可能多的氢气,满足消费者对加氢等待时间和行驶里程的要求,本文对车载储氢罐的氢气加注过程进行了研究。首先,本文基于质量守恒方程、能量守恒方程建立了车载储氢罐氢气加注过程的理论模型。根据对罐壁物理结构简化形式的不断完善,分别提出单区(氢气区)、双区(氢气区、罐壁区)和三区(氢气区、罐壁内衬区和外套区)集总参数模型。结合美国海军研究院充气模型和MC
碳纤维增强复合材料(CFRP)/铝合金胶接接头在汽车工业中得到了越来越广泛的应用,而胶接接头界面结合强度是决定整个接头强度的重要因素之一,界面结合强度不足限制了CFRP和铝合金材料在汽车轻量化过程中更大规模的应用。传统CFRP/铝合金胶接工艺多为在胶接前对被粘物表面进行处理,对复杂结构表面处理效果不佳。采用超声振动强化胶接接头的界面结合,是一种显著提高接头强度的新工艺。然而超声强化接头界面结合工艺
学位
电弧增材制造技术是一种以电弧为载能束,运用丝材进行多层多道熔覆堆积的成形工艺,可一体化成形大型复杂结构零件,在未来航空、航天、核电、石化、船舶等领域关键大型构件的增材制造方面具有巨大应用潜力。受电弧焊接工艺本质的影响,在熔池凝固过程中,不可避免会产生气孔、微裂纹、夹杂、熔合不良等宏观缺陷,需要对增材构件进行无损检测。然而,电弧增材构件经历多次热循环,内部存在较大的温度梯度,导致增材沉积层组织呈层状