基于空氣動(dòng)力學(xué)的高速受電弓研究

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1、糾漏．ｗ艦＿＿Ｗ＿碩士學(xué)位論文＿ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＾■－論文題目：基于空氣動(dòng)力學(xué)的高速受電研究ｐ＝：■＾車輛工程：學(xué)科專業(yè)一」＋國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：Ｕ２６６．２Ｕ２６４．３４密級(jí)：公開；國(guó)際圖書分類號(hào)：６２９西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文基干空氣動(dòng)力學(xué)的高速受電弓研究年級(jí)二零一二級(jí)姓名張雪申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別工程碩士專業(yè)車輛工程指導(dǎo)老師王俊勇教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ２７０．３３Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２９ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵ

2、ｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＲＥＳＥＡＲＣＨＯＦＨＩＧＨＳＰＥＥＤＰＡＮＴＯＧＲＡＰＨＢＡＳＥＤＯＮＡＥＲＯＤＹＮＡＭＩＣＳＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＺｈａｎＸｕｅｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｏｆＤｅｇｒｅｅＳｅｃｉａｌｉｔ：ＶｅｈｉｃｌｅＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｐｙｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＷａｎｇＪｕｎｙｏｎｇＭａ．２０１５ｙ西南交通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)

3、定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)西南交通大學(xué)可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以釆用影印、縮印或掃描等復(fù)印手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于１．口保密，在年解密后適用本授權(quán)書；２．不保密《使用本授權(quán)書。“’’（請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打Ｖ）學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)老師簽名：Ｍｉ＂．１２日期：日期：５／５西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文主要工作（貢獻(xiàn)）聲明本人在學(xué)位論文中所做的主要工作或貢獻(xiàn)如下：論文以高速受電弓的空氣動(dòng)力學(xué)特性為研究對(duì)象，分析研究了受電弓在高速運(yùn)行

4、時(shí)周圍空氣運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)理論。運(yùn)用三維實(shí)體建模軟件ＣＡＴＩＡ建立受電弓實(shí)體模型，利用流體力學(xué)軟件ＩＣＥＭ和Ｆｌｕｅｎｔ進(jìn)行仿真分析，確定高速運(yùn)行時(shí)受電弓周圍空氣流場(chǎng)的狀態(tài)時(shí)對(duì)其機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了相應(yīng)的分析驗(yàn)證－。建立受電弓，同接觸網(wǎng)系統(tǒng)親合動(dòng)力學(xué)模型，加載受電弓空氣動(dòng)力特性，分析研究其對(duì)弓網(wǎng)受流的影響，并且將仿真數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)ＥＮ５０３６７進(jìn)行分析驗(yàn)證。以弓網(wǎng)親合動(dòng)力學(xué)模型為基礎(chǔ)，探討受電弓部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)弓網(wǎng)受流的影響，討論自動(dòng)降弓闊結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)整個(gè)受電弓系統(tǒng)的保護(hù)影響情況一，為實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中受電弓的設(shè)計(jì)提供種可行的參考依據(jù)。：本人鄭重聲明所呈交的學(xué)位論文

5、，是在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工作所得的成。果除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說(shuō)明。本人完全了解違反上述聲明所引起的一切法律責(zé)任將由本人承擔(dān)。日期：西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文２２摘要弓網(wǎng)受流系統(tǒng)，作為現(xiàn)代高速列車電力牽引系統(tǒng)的重要子系統(tǒng)，同時(shí)也是列車運(yùn)行一的動(dòng)力之源，已經(jīng)成為現(xiàn)代高速動(dòng)車組的個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域。隨著列車運(yùn)行速度的提高，受電弓的空氣動(dòng)力作用對(duì)于弓網(wǎng)受流的影響越來(lái)越顯著，受流質(zhì)量的好壞直接影響動(dòng)車組運(yùn)行的安全性能，空氣對(duì)受電弓的

6、作用力與運(yùn)行速度的平方成正比，良好的受電弓機(jī)械結(jié)構(gòu)、空氣動(dòng)力學(xué)性能和控制系統(tǒng)是保證良好弓網(wǎng)接觸的基礎(chǔ)。因此，考慮空氣動(dòng)力學(xué)對(duì)受電弓的影響，圍繞受電弓結(jié)構(gòu)、空氣動(dòng)力學(xué)的優(yōu)化問(wèn)題對(duì)高速受電弓的發(fā)展有重要的意義。本文以高速受電弓空氣動(dòng)力學(xué)為研究對(duì)象，基于空氣動(dòng)力學(xué)理論，運(yùn)用流體力學(xué)分析軟件Ｆｌｕｅｎｔ對(duì)受電弓周圍流場(chǎng)進(jìn)行討論分析，然后運(yùn)用Ｃ語(yǔ)言編寫程序建立弓網(wǎng)鍋合模型，分析受電弓結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)受流質(zhì)量的影響。一首先，本文論述了空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)和流場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)理，為進(jìn)步分析受電弓的空氣流場(chǎng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)以及空氣動(dòng)力特性對(duì)弓網(wǎng)受流的影響做基礎(chǔ)。其次，利用三維實(shí)體建模

7、軟件ＣＡＴＩＡ建立高速受電弓的幾何模型，運(yùn)用流體力學(xué)分析軟件ｎｕｅｎｔ進(jìn)行仿真研究，分別討論了在無(wú)環(huán)境風(fēng)和側(cè)風(fēng)條件、開口運(yùn)行方向和閉口運(yùn)行方向不同條件下的高速受電弓下臂桿、上臂桿和弓頭組件的氣動(dòng)阻力和氣動(dòng)升力，同時(shí)建立周圍空氣流場(chǎng)云圖，使對(duì)受電弓周圍空氣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有更加直觀的理解。通過(guò)對(duì)其機(jī)械結(jié)構(gòu)的分析，根據(jù)其結(jié)構(gòu)尺寸，通過(guò)計(jì)算將仿真所得的氣動(dòng)升、阻力轉(zhuǎn)化為直接作用在受電弓弓頭的氣動(dòng)抬升力，分析其在。運(yùn)用Ａｎ