基于模态相关性的高速受电弓静强度分析

为了分析高速列车在运行时空气对受电弓的影响程度,提出了一种基于模态相关性的静强度分析方法。通过有限元仿真软件计算得到受电弓的模态参数,同时搭建与有限元模型相同高度的高速受电弓模态测试系统,将得到的试验模态参数与仿真结果进行相关性评估,验证高速受电弓有限元模型的可靠性。考虑空气动力学在列车运行时对受电弓的影响,对施加风阻接触力的受电弓有限元模型进行静强度分析。分析结果表明,高速受电弓满足强度要求。     

全自动无人驾驶列车受电弓控制电路设计

为了解决全自动列车无司机进行升降弓控制操作问题,基于城市轨道交通全自动无人驾驶地铁列车特点,提出了适用于网络系统正常、网络系统故障以及总风气压过低时通过辅助压缩机应急升弓3种不同工况下的气动受电弓全自动控制电路设计,并对受电弓自动控制自检流程进行了详细地论述.该电路从根本上实现了受电弓全自动升降弓控制,而且该控制方案采用冗余的列车网络系统控制代替传统的硬线控制,大大地节省了成本,提高了系统的可靠性,为全自动无人驾驶地铁列车受电弓控制提供设计参考.     

高速列车受电弓区车内噪声研究与控制

针对高速列车受电弓区噪声相对较高的问题,提出受电弓减振安装方案,并在模拟实车环境下验证了其降噪效果和可靠性。首先,在某高速列车上进行了线路运行条件下受电弓区振动和噪声测试,分析发现结构振动是该区域噪声传播的重要方式,设计了一种独特的锥形椭圆结构减振座,用于受电弓弹性安装;其次,搭建了模拟现车试验台,验证减振座的降噪效果;最后,进行了总计252万次的疲劳试验以验证减振座的可靠性。试验结果表明,该减振座能够有效减小受电弓振动对车体的激励,从而降低该区域的噪声,降噪效果约为4dB(A),其疲劳可靠性能够满足线路运行要求。     

动车组受电弓安装结构可靠性研究

随着国民经济的发展,越来越多的公民把动车组作为交通出行的首选方式。而作为连接动车组车体和接触网的受电弓,顺其自然地成为了动车组列车最关键的子系统之一。目前所有动车组受电弓均开放式地安装在动车组顶部,其安装结构的可靠性是动车组安全运行的前提保证。因此本文着重对动车组受电弓的安装结构进行了分析研究:选取了受电弓安装采用的典型安装结构形式并结合受电弓典型运营环境时受力进行仿真分析,更进一步的采用VDI 2230螺栓计算体系和现场试验验证等方式对受电弓安装结构进行了细致深入研究,分析了固定座和钢螺套连接形式的可靠性。本文研究成果对轨道交通行业从业人员和学校科研机构的教研人员具有重要的实际指导和应用意义。     

弓网接触力长短时记忆网络预测的 受电弓主动控制与仿真

针对列车高速行驶时弓网系统接触力波动剧烈影响受流质量的问题,充分利用长短时记忆网络对时序预测的优势,提出了弓网接触力长短时记忆网络预测的受电弓主动控制方法。首先以二元受电弓模型作为研究对象,建立其动力学方程,并对其模型进行仿真得到接触力波动数据。然后,将仿真得到的接触力数据作为训练样本输入长短时记忆网络中建立预测模型,以预测下一时刻接触力。最后,以接触力预测值和期望值的差值作为目标控制力输出至磁流变阻尼器,由磁流变阻尼器提供控制力作用到受电弓,从而抑制接触力的动态波动以提高提高列车受流质量。通过实验证明,所提方法对弓网接触力控制更加准确,且大幅降低弓网接触力波动标准差,降幅超过70.13%,且规避了弓网系统离线情况的发生,验证了所提方法在改善弓网受流质量上的稳定性和优越性。     

基于GA-MVFOSM法的DSA250型受电弓运动可靠性分析

为分析运动副磨损与杆件尺寸不确定性2种因素对受电弓运动可靠性的影响，提出一种基于遗传一次二阶矩法(GA-MVFOSM)的受电弓运动可靠性计算方法。首先，构建受电弓运动学方程，应用Archard磨损理论建立其运动副磨损可靠性模型。在此基础上，考虑运动副磨损与杆件尺寸的不确定性，结合可靠性理论建立受电弓运动可靠性模型。其次，利用遗传算法优化一次二阶矩法，提出GA-MVFOSM算法，用以求解受电弓的运动可靠度。最后，以DSA250型受电弓为研究对象，利用所提方法分析其运动可靠性，并与传统方法进行对比。分析结果表明:各运动副磨损量分别在0.230 0 mm、0.136 6 mm、0.006 6 mm内时，运动副磨损可靠度处于较高水平，2种因素耦合情况下弓头运动可靠度最小值为0.964 7；基于遗传一次二阶矩的计算方法可以有效提高传统方法计算精度，为提高受电弓工作可靠性提供参考依据。     

高速列车受电弓气动噪声频谱分析

受电弓是高速列车上主要的气动噪声源,而受电弓气动噪声又是宽频噪声,其气动噪声的声压级和频率可能达到多大的水平目前还没有定论。利用斯特劳哈尔数和圆柱绕流数值计算,依据受电弓杆件最小直径估算了其峰值计算频率。基于Lighthill声类比理论的混合方法,计算分析了某高速列车受电弓的表面偶极子声源大小及分布,并以此为基础,计算了受电弓的远场气动噪声。计算结果表明:支撑滑板、转轴是受电弓的主要气动噪声源;随列车运行速度的提高,受电弓远场气动噪声增大,最大声压级所对应的频率值增大;受电弓宽频噪声的高声压级频段持续到接近3000Hz,与车体的气动噪声相比,其高声压级持续的频段更宽。     

高速列车受电弓气动噪声特性研究

为研究高速列车受电弓气动噪声特性,利用大涡模拟方法计算高速列车受电弓表面脉动压力,并将其作为远场声场计算输入;利用Lighthill声学比拟理论计算高速列车受电弓远场气动噪声,并研究其声压级特性、频谱特性及速度依赖规律。计算结果表明:高速列车受电弓气动噪声的声压级在纵向方向上变化较大,最大声压级位于受电弓后方横截面上;声压级在距轨面0.5~5.0 m的垂向方向上变化较小,最大差异在0.5 d B以内;声压级在距轨道中心线7.5~30 m的横向方向上发生衰减,且不同车速下声压级衰减12.0~12.3 d B。通过频谱分析发现,受电弓气动噪声的主要能量分布在100~700 Hz,主要频率随车速增加往高频部分移动;受电弓气动噪声的功率谱密度随测点距轨道中心线距离的增加显著减小,但其主要频率基本不发生变化。受电弓气动噪声声压级随着车速的增加而显著增大,且与车速的对数近似成线性关系。     

受电弓升降弓故障分析及改进措施

受电弓作为地铁列车高压供电系统的重要组成部分,通过接触网取电给地铁列车主牵引和高压设备供电。本文通过介绍受电弓升降弓的工作原理,对受电弓在工作时出现的升降弓故障进行分析和判断,以期通过改进设计、优化受电弓的结构,减少受电弓在运行过程中发生故障的概率,改善地铁列车运营的安全性能。     

高速列车受电弓气动噪声降噪

基于Lighthill声学理论,采用宽频带噪声源模型、大涡模拟和Ffowcs Williams-Hawkings声学模型对某型高速列车气动噪声进行数值模拟,建立3节编组高速列车整车气动噪声模型,分析该型高速列车的主要气动噪声声源及远场气动噪声特性,并以受电弓为主要气动噪声源进行降噪研究,主要考虑受电弓的开/闭口方式、不同受电弓导流罩结构、受电弓导流罩不同安装位置等主要噪声源部位处的低噪声设计。基于以上分析,得到低噪声的高速列车受电弓结构,较原始高速列车其最大声压级减小3.1 dBA,达到低噪声设计目标。且通过风洞试验验证了所提出的高速列车气动噪声计算方法的有效性和正确性。