受流器-三軌彎頭碰撞動力學研究.pdf

1、三軌彎頭作為接觸軌系統(tǒng)的重要設備，主要是為了保證受電靴順利平滑通過接觸軌斷軌處而設置。當受流器高速通過三軌彎頭時，不可避免地產生短時間的劇烈沖擊，極易出現(xiàn)離線和電弧損傷等現(xiàn)象。同時，過大的接觸碰撞壓力使得受流器疲勞損傷嚴重，使用壽命大大縮減，甚至可能損壞受流器，出現(xiàn)事故。因此需對受流器/三軌彎頭沖擊過程進行研究，以保證受流器平穩(wěn)地過渡到接觸軌的受流面。本文基于連續(xù)接觸力碰撞理論，建立了受流器/三軌彎頭碰撞動力學模型，在ADAMS中建立受

2、流器/三軌彎頭碰撞仿真模型，并結合無錫二號線實車試驗進行對比驗證模型的合理性。本文主要內容有:
　　(1)首先深入分析了離散模型和連續(xù)接觸力模型這兩種常用于接觸碰撞研究的建模方法?？紤]到受流器/三軌彎頭碰撞過程是持續(xù)且有限的過程，同時伴隨著摩擦力的存在，因此排除無法求解接觸力且將碰撞視為瞬時完成的離散模型，選擇了能夠通過位移和加速度準確求解接觸力的連續(xù)接觸力模型對受流器/三軌彎頭碰撞過程進行建模分析;
　　(2)考慮受流器擺

3、臂的彈性變形，忽略包括接觸軌在內其他結構的彈性變形（視為剛體）。基于ADAMS建立了受流器/三軌彎頭碰撞模型，將該模型嵌入到城市軌道交通車輛動力學分析模型之中，形成可同時考慮走行軌與接觸軌隨機不平順的受流器/三軌彎頭碰撞模型。并通過無錫二號線的實車試驗數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)進行對比分析，驗證了模型的合理性;
　　(3)利用受流器/三軌彎頭碰撞模型探究分析了不同運行工況下的受流器動力學響應及受流器動力學參數(shù)和三軌彎頭設計參數(shù)對受流器動力學響

4、應的影響規(guī)律，重點探究了受電靴垂向加速度和垂向位移的變化規(guī)律;
　　(4)基于二階導數(shù)連續(xù)的NURBS曲線參數(shù)化設計了S1型、S2型、S3型三軌彎頭，并與無錫地鐵二號線使用的P1型三軌彎頭對比，分析了S1型、S2型、S3型在沖擊過程中受流器動力學響應方面較P1型的優(yōu)劣，結果表明:S1型、S2型、S3型較P1型在受流器通過三軌彎頭與平直導電軌交界點時的動力學響應方面均有所改善;同時隨著能夠改變三軌彎頭外形曲線局部形狀的權因子ω1的增