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1、蘭州交通大學畢業(yè)設計(論文)高速列車受電弓結構及動力學參數(shù)優(yōu)化設計高速列車受電弓結構及動力學參數(shù)優(yōu)化設計摘要發(fā)展高速鐵路是鐵路現(xiàn)代化建設的必然趨勢。而高速列車主要采用電力牽引,高速列車必須在高速運行條件下可靠地從接觸網(wǎng)上取得電能,否則將影響列車運行和電氣驅(qū)動系統(tǒng)的性能。隨著既有線的提速改造和高速客運專線的加快建設,弓網(wǎng)系統(tǒng)的問題日益彰顯。本文從提高受電弓的運動學和動力學性能以改善弓網(wǎng)關系,提高受流質(zhì)量的角度出發(fā),主要完成了以下內(nèi)容:建立了受電弓非線性數(shù)學模型,并把非線模型線性化,利用等效剛度對接觸網(wǎng)特性進行模擬,從而建立了弓網(wǎng)耦合數(shù)學模型。借鑒試驗結果,獲得實
2、驗室內(nèi)受電弓弓頭的歸算質(zhì)量、剛度和阻尼等參數(shù)。試驗結果表明受電弓的框架歸算質(zhì)量和阻尼并不是常數(shù),而是隨著升弓高度的變化而變化的量值。通過對受電弓/接觸網(wǎng)耦合振動模型的分析,用MATLAB語言編制了計算程序,對受電弓各個動態(tài)參數(shù)以接觸力的不均勻系數(shù)作為目標分別進行了優(yōu)化。結果表明,優(yōu)化后接觸力的波動變得更小。關鍵詞:受電弓;接觸網(wǎng);受流質(zhì)量;動態(tài)參數(shù);優(yōu)化設計III蘭州交通大學畢業(yè)設計(論文)高速列車受電弓結構及動力學參數(shù)優(yōu)化設計AbstractHigh-speedrailwayisaninevitabletrendoftherailwaymodernizati
3、onconstruction.Andhigh-speedtrainmainlyadoptselectrictraction.Thepantographmustobtainelectricpowerdependably,whichcaninfluencethetrainrunningandperformanceofelectricdrivesystem.Theseriousproblemofpantograph-catenarysystemisobviousaftertherailwayreconstructionforspeedupgradingandthec
4、onstructionofhigh-speeddedicatedpassengerrailwayinChina.Fromtheaspectsofchangingtherelationshipofpantographandcatenaryimprovingthecurrentcollectingperformance,thefollowingmainaspectsarediscussedinthesis:Thenonlinearmathematicalmodelofthepantographistakenintoaccount,andbylinearizingt
5、hismodelandsimulatingthecharactersofcatenarywithequivalentstiffness,thepantographandcatenarycoupledmodelisgained.Throughexperimentthepapergainsthenumericalvalueofequivalentmassanddampandeffectoftheheadofthepantographandinadditionitisprovedtheequivalentmassanddampoftheframeofthepanto
6、grapharevariablewiththeheightofthepantograph.ByanalyzingthatmodelandwritingtheprogramwithMATLABlanguage,theparametersofthepantographareoptimizedwiththeunevencontactforcecoefficientsasthegoalfunction.FromtheresultitCanbeseenthatthefluctuationofthecontactpressurebecomesmuchsmallerthan
7、beforeafteroptimization.Keywords:pantograph;catenary;qualitiesofcollectingcurrent;dynamicparameters;optimizationmethodsIII蘭州交通大學畢業(yè)設計(論文)高速列車受電弓結構及動力學參數(shù)優(yōu)化設計目錄1.緒論11.1引言11.2國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢31.3本論文的研究內(nèi)容和方法52.受電弓模型的建立與分析62.1受電弓模型簡介62.2受電弓運動模型的建立72.2.1幾何運動關系112.2.2速度關系132.3受電弓線性化模型的建立173.受電
8、弓動態(tài)參數(shù)選取193.1引言193.2