基于分形理论的受流器第三轨动态接触特性研究

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1、学校代码：密级：公开硕士学位论文基于分形理论的受流器第三轨动态接触特性研究作者姓名杨晓艳学科专业车辆工程指导教师柳拥军副教授培养院系机械与电子控制工程学院硕士学位论文基于分形理论的受流器第三轨动态接触特性研究作者：杨晓艳导帅：柳拥军北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学存关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印

2、件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）签字期：年月签字期：令月7:校代码：密级：公幵北京交通大学硕士学位论文基于分形理论的受流器第三轨动态接触特性研宄作者姓名：杨晓艳学异师姓名：教授：柳拥军职称学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：车辆系统动力学：车辆工程研究方向北京交通大学年月致谢本论文的工作是在我的导师柳拥军教授的悉心指导下完成的，柳拥军教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢近三年來柳拥军老师对我的关

3、心和指导。柳拥军教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向柳拥军老师表示诚挚的谢意。柳拥军教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，刘长林、李国富、黄洪斌、崔檬、雷威、李磊、东方世平、唐人寰、王睿等同学对我论文的研究工作以及生活给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢父母家人和朋友的支持，他们的理解和配合使我能够在学校专心完成我的学业。最后，要特别感谢在百忙之中评阅本论文的各位专家。摘要摘要第三轨

4、供电系统广泛应用于城市轨道交通系统中，是城市轨道车辆的主要受流方式之一。受流器和第三轨之间的稳定接触是保证列车持续受流和安全运营的前提条件。受流状态下，受流器滑靴在第三轨上滑行，两者结合面的接触参数决定了接触振动的形态，从而影响受流质量。因此研究受流器与第三轨结合面的动态接触特性对于改进受流系统的设计，提高受流品质具有重要意义。本文以第三轨和受流器结合面为研究对象，基于分形接触理论，在接触面积分布函数中引入域扩展因子的基础上，从微观角度推导了法向接触刚度与结合面之间分离量的关系式，建立了受流器第三轨结合面的接触刚

5、度分形解析模型。根据国家标准—利用微观形貌测量系统测量了不同磨耗状态的受流器滑靴接触表面的微观轮廓，基于分形几何学的相关结论计算了各滑靴接触面的分形参数，得到受流器第三轨结合面的法向接触刚度特性。把接触刚度特性与受流器第三轨动力学分析模型相结合，仿真得到滑靴的接触力、位移、加速度等动力学响应，并与实际线路试验得到的结果进行了对比分析，验证了模型的合理性。基于所建立的受流器第三轨结合面法向接触刚度分形解析模型，探究了不同值对受流器第三轨结合面法向接触刚度的影响规律。借鉴刚性悬挂接触网受流质量方面的研宄成果，选取动态

6、接触压力与滑靴位移的平均值、最值、幅值、标准差为受流质量评价指标，利用受流器第三轨动力学分析模型研宂了滑靴表面粗糙度对滑靴振动响应及列车受流质量的影响规律。结果表明在受流器滑靴磨耗过程中，其表面粗糙度的减小将引起接触刚度增大，振动响应增大，导致列车受流质量下降。最后总结了全文的研宄成果，并对进一步的研宄提出了展望。本文共有图幅，表个，参考文献篇。关键词：受流器第三轨；分形理论；接触特性；动力学响应ABSTRACTABSTRACTThirdrailcurrentcollectionsystemisthemaincu

7、rrentcollectionmodesofcityrailvehicleswhicharewidelyusedinurbanmasstransitsystem.Thestablecontactbetweencurrentcollectorandthirdrailistheprerequisitetoguaranteevehicle'scontinuouscurrentcollectionandsafeoperation.Underoperatingconditions,thecollectionshoeslid

8、esonthirdrail,andthecontactparametersofthejointsurfacebetweenthemdeterminescontactvibrationform,thushavinganinfluenceonCurrent-receivingQuality.Therefore,researchondynamiccontactcharacter