吊弦是高速铁路接触网中连接承力索和接触线的关键部件,起着承力和载流的双重作用。安装时,调节不同位置吊弦的长度,使接触线与列车保持相对距离不变,保障列车正常取电并减少受电弓对接触网的冲击。我国高速铁路的总里程不断增加,铁路建设环境更加复杂多变、铁路运营速度持续提高,对吊弦的整体性能提出了更高的要求。近年来,随着服役年限的增加,高铁用整体吊弦断裂的情况时有发生,给高速铁路运营带来了很多困扰和风险。探究吊弦断裂的内在和外在原因,保障高速铁路的正常安全运营,具有十分重要的意义。本文以压接式整体吊弦为研究对象,通过对吊弦线体断口观察、成分分析、有限元仿真及摩擦磨损实验、脉冲电流作用机制分析等,系统研究了导致吊弦线体发生断裂的各种原因。通过对失效吊弦断口形貌进行观察和成分分析,确认吊弦断裂是应力集中、摩擦磨损、低周疲劳、电致塑性效应、受力拉伸、环境腐蚀、材料本身缺陷等因素综合作用的结果,各影响因素之间相互影响、相互作用,最终导致整体吊弦线体的断裂。运用有限元分析软件ANSYS Workbench对吊弦线体间应力分布情况进行仿真分析,结果表明在吊弦股间、丝间存在较为明显的应力集中现象。为了分析吊弦丝间接触状态,引入正交接触模型,通过改变接触载荷和接触深度的大小,分析不同接触状态下,丝间应力分布规律。在摩擦磨损试验机上,通过正交接触摩擦研究不同接触载荷、滑动速度对铜镁合金吊弦材料摩擦系数及磨损深度的影响,结果表明,铜镁合金吊弦线材料的摩擦系数不是一成不变的,随着接触面接触载荷和滑动速度的改变而发生改变,当接触载荷增加、滑动速度增大时,吊弦线材料的摩擦系数降低,磨损深度也会随之改变。通电情况下,对吊弦线体进行拉伸实验,发现脉冲电流的大小会改变材料的变形抗力,改变其力学拉伸性能及塑性变形能力。对相同的吊弦材料施加相同参数的脉冲电流进行预处理,经过不同的预处理时间,吊弦材料的应力应变曲线会发生改变,随着预处理时间的增加,材料抗拉强度降低,塑性变形增强,材料内部发生再结晶行为。根据我国铁道行业标准TB/T20174-2010电气化接触网零部件试验方法的技术要求和指标,制定了整体吊弦疲劳试验台的设计方案,采用偏心轮结构,满足吊弦在不同振幅和频率及载荷条件下的模拟试验要求,用于试验研究整体吊弦的抗疲劳特性。