受電弓基于振動(dòng)測(cè)試的動(dòng)力學(xué)建模及其非線性隨機(jī)動(dòng)力學(xué)特性分析.pdf

1、列車運(yùn)行過程中，其上受電弓通過一定抬升力與接觸網(wǎng)接觸并獲取電流，為列車的正常運(yùn)行提供電能。受電弓是高速列車的關(guān)鍵部件之一，受電弓的動(dòng)力學(xué)性能直接影響弓網(wǎng)間的受流質(zhì)量。本文以DSA200型實(shí)物受電弓為研究對(duì)象，對(duì)其關(guān)鍵部件進(jìn)行動(dòng)力學(xué)性能測(cè)試建立其非線性動(dòng)力學(xué)模型，并研究了計(jì)及各類隨機(jī)影響因素時(shí)弓頭懸掛子系統(tǒng)的非線性隨機(jī)動(dòng)力學(xué)特性。
　　實(shí)物受電弓結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整體模態(tài)分析困難而且沒有必要。在列車運(yùn)行過程中，受電弓弓頭直接與接觸網(wǎng)接觸并且

2、獲取電流，是受電弓最為關(guān)鍵的部件。本文采用單點(diǎn)激振多點(diǎn)拾振的錘擊法，首先對(duì)DSA200型受電弓（主要是弓頭部分）進(jìn)行模態(tài)實(shí)驗(yàn)，得到其固有頻率、阻尼比、振型等動(dòng)態(tài)特性。列車運(yùn)行速度較低時(shí)，受電弓垂向位移較小，受電弓本身的非線性可以被忽略。然而隨著列車速度的提高，受電弓垂向位移增大，受電弓本身非線性對(duì)動(dòng)力學(xué)特性的影響逐漸增大。本文通過關(guān)鍵部件的振動(dòng)測(cè)試建立受電弓的等效非線性動(dòng)力學(xué)模型。依據(jù)弓頭懸掛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)幾何關(guān)系，得到弓頭懸掛的非線性剛度

3、特性。受電弓框架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通過自由振動(dòng)周期法，測(cè)得其歸算質(zhì)量以及歸算質(zhì)量與升弓高度之間的關(guān)系。試驗(yàn)測(cè)得受電弓底座阻尼器的動(dòng)力學(xué)特性曲線，得出阻尼器阻尼力的非線性、非對(duì)稱性以及遲滯特性，建立與之相應(yīng)的Besinger動(dòng)力學(xué)模型。最后，建立計(jì)及各類隨機(jī)激勵(lì)時(shí)弓頭懸掛子系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)模型。將弓網(wǎng)間接觸壓力簡(jiǎn)化為對(duì)弓頭懸掛系統(tǒng)的周期和隨機(jī)組合外激勵(lì)，建立描述弓頭懸掛動(dòng)態(tài)行為的非線性隨機(jī)微分方程。運(yùn)用隨機(jī)平均法得到弓頭懸掛子系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)統(tǒng)計(jì)