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基于索网找形的接触网故障诊断技术研究

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摘要

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 接触网的结构介绍

1.2.1 接触网的组成

1.2.2 接触网的工作状态和悬挂要求

1.2.3 接触悬挂的类型

1.3 研究现状

1.3 主要研究内容

第2章 有限单元法与索网找形理论

2.1 有限单元法

2.1.1 有限单元法分析的一般方法

2.1.2 结构静力分析的有限单元法

2.1.3 有限元法的优缺点

2.2 索网找形理论

2.2.1 悬索结构的特点及发展

2.2.2 悬索结构主要研究问题及现状

2.3 精确索单元分类和构造

2.3.1 索微段平衡方程

2.3.2 精确索单元分析概述

2.3.3 本论文用到的精确索单元

2.4 平面索找形分析的精确单元方法

2.4.1 概述

2.4.2 结构整体分析

第3章 接触网静态特性分析

3.1 链形悬挂接触网的静态找形分析

3.1.1 简单链形悬挂接触网的找形分析

3.1.2 弹性链形悬挂接触网的静态找形分析算例

3.1.3 小结

第4章 接触网弹性变化灵敏度计算

4.1 接触网弹性变化灵敏度

4.2 弹性链形悬挂的弹性变化灵敏度计算

4.2.1 接触线张力对弹性变化灵敏度的影响

4.2.2 承力索张力对弹性变化灵敏度的影响

4.2.3 跨距对弹性变化灵敏度的影响

4.2.4 吊弦布置变化对弹性变化灵敏度的影响

4.2.4 结构高度对弹性变化灵敏度的影响

4.3 小结

第5章 工程案例分析

5.1 接触网弹性与弓网相互动态作用

5.2 沪宁城际高铁接触网故障案例分析

5.3 小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文和参加的科研项目

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摘要

悬索结构在没有施加预张力以前没有刚度,其形状是不确定的,必须通过施加适当预张力赋予一定的形状,才能成为能承受外荷载的结构,在给定的边界条件下,所施加的预张力系统的分布和大小(这是一套自平衡的内应力系统)同所形成的结构初始形状之间是相互联系的。如何最合理地确定这一初始形状和相应的自平衡预张力系统,就是张力结构的“找形”或更确切地称之为“初始平衡状态的确定”或“初始形态分析”这一命题要解决的任务。接触网也是一种悬索结构,施加一定的外部张力后就会产生特定的形状,利用这种原理,可以在ANSYS软件下编制程序计算吊弦的长度和接触网的弹性。首先接触网也是一种悬索结构,施加一定的外部张力后就会产生特定的形状,利用这种原理,用有限元法在ANSYS软件下编制程序计算吊弦的长度和接触网的弹性。
  在接触网实际运营中,导致弹性发生改变的因素非常多,如接触线的张力、跨距、承力索的张力、吊弦的布置变化、吊弦密度以及结构高度等等因素。影响因素众多,不同的因素作用下,弹性变化的速度是不一样的,本文将这种弹性变化的速度定义为弹性变化灵敏度,通过仿真计算,定量的给出各种因素对弹性变化的贡献大小。
  最后通过对沪宁高铁某区段发生的接触网故障的分析,将计算出的弹性变化灵敏度值应用到如何降低接触网跨距内弹性不均匀度,从而改善弓网相互作用的动态性能,降低悬挂零部件松断脱以及受电弓损坏之类的接触网故障的发生,为高铁接触网主动维修提供理论依据。

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