波动载荷下滑动电接触摩擦特性及摩擦力建模研究

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受电弓与接触网（弓网）系统是电气化轨道交通牵引供电系统的重要组成部分。弓网系统的载流摩擦磨损性能直接影响电力机车的受流质量、受电弓滑板的使用寿命和接触网的维护成本。而载流摩擦磨损是滑动电接触的主要特征，其中摩擦力是造成接触磨损的重要因素。其次随着列车运行速度和运载量的大幅度提高，弓网间的动态接触压力载荷变化加剧，弓网关系问题越来越突出，波动现象越来越显著影响着其摩擦磨损性能。针对这一实际问题，本文进行了波动载荷下滑动电接触摩擦特性及摩擦力建模研究。利用销盘式高速载流摩擦磨损实验机，以浸金属碳磨销与纯铜盘为摩擦副，通过大量的实验研究，获得了与压力载荷、滑动速度、电流密度、压力载荷波动幅度和波动频率相关的滑动电接触摩擦力特性规律并进行了理论分析。研究结果表明：弓网滑动电接触摩擦力随着压力载荷的增加而增大，且摩擦力的增大幅度逐渐变缓；摩擦力随着电流密度的增加而减小；摩擦力随着滑动速度的增加而增大；摩擦力随着压力载荷波动幅度的增加而增大，且摩擦力的波动幅度也增大；摩擦力在压力载荷波动频率较小且变化范围不大时，随着波动频率的增加而略微增大。在此基础上，采用支持向量机建立了弓网系统下以压力载荷、电流密度、滑动速度、压力载荷波动幅度和波动频率作为自变量，摩擦力作为因变量的回归模型，应用遗传算法进行参数优化。通过实验数据，验证了模型的有效性，为今后弓网滑动电接触摩擦力预测和摩擦性能的进一步研究提供参考。

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作者
陈明阳;
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作者单位

辽宁工程技术大学;

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授予单位辽宁工程技术大学;
学科电气工程
授予学位硕士
导师姓名郭凤仪;
年度 2018
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类管道运输;金属学与热处理;
关键词
波动载荷; 滑动电接触; 摩擦特性; 摩擦力;

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