吊弦是架空接触网中的重要零部件。随着刚性吊弦的广泛应用,为了减少刚性吊弦故障对弓网系统的影响,提高列车运行的安全性,减少财产损失,刚性吊弦的寿命需要引起设计者、施工者和运营者的重视。进行刚性吊弦的寿命预估,可以用来帮助预估接触网的整体寿命,有助于提高采用刚性吊弦的接触网的可靠性。本文以刚性吊弦为研究对象,采用理论分析、弓网仿真和振动试验等方法研究了刚性吊弦的故障模式以及进行其寿命预估。首先,对架空接触网系统及其中的刚性吊弦的结构做了基本的介绍,分析了刚性吊弦的适用环境和其优缺点,分析了刚性吊弦的3种故障模式:疲劳断裂、刚性吊弦脱落和绝缘套异常磨损,发现刚性吊弦的几种故障模式都与其振动有关。其次,介绍了有限元法,建立了受电弓简化模型、架空接触网简化模型和弓网耦合模型,以兰新高铁的受电弓和架空接触网为模型进行弓网仿真,得到了吊弦力变化曲线、承力索位移曲线和接触线位移曲线的仿真结果。试验方面,通过查询各种标准,确立了刚性吊弦实验台的搭建标准,搭建了由激振系统、监测系统和控制系统组成的实验台,确定了试验的各个参数,其中包括刚性吊弦的长度、试验载荷、吊弦力大小、刚性吊弦的运动幅值、运动曲线、试验频率等。最后,确定了刚性吊弦振动试验的实验步骤依次为传感器标定、任务设置、试验数据记录和实验结果分析,通过振动试验分别研究吊弦力、振幅和长度对刚性吊弦寿命的影响。通过试验结果分析得出2个主要结论:在刚性吊弦长度、振幅、频率相同的情况下,吊弦力越大,寿命越短;在刚性吊弦长度、吊弦力和频率相同时,振幅越大,寿命越长。