受电弓结构优化设计及其绝缘子破坏机理研究

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1、学校代码ｉ：歴＾分类号；ｉｍｎ寺？ｎｎ，ＵＤＣ：．巡：＾色ｙ之－：’‘這二学号－：，＇＾三。‘‘一．．；：：，可而领那誦：！乐？化。沾漸巧巧Ｋ，；哦［＃嗦誦：￣讓巧■￣：＾＾？；＇—＂－；：？？：＇；产二；＊。：命托；，，丫产．，；＇，：７？＾ｗ－＜＾￣＞—维种；ｉｊ：ｆｆ＾硕±学位论义受电弓结构化化设计及其绝缘子破坏化理研究研究生姓名；周森导师姓名：朱化瑞副教授申请学仿巧别工学面±学位授予单位左南大学一级学科名碌

2、化株工程论义答辩日期２０１５年Ｓ月２７日二级举科名愁化ｔＨ造及真自动化学化授予日期２０１５年月日答辩蚕ａ会主席更民平评阁人ｉ＿ｉ：ｌ＿ｇ２０１５年５月受电弓结构优化设计及其绝缘子破坏机理研究专业：机械制造及其自动化硕±研究生：周森指导老师：贾方、朱壮瑞副教授申请学位级别；工学硕±东南大学机械工程学院２０１５年５月ＳＴＵＤＹＯＮＰＡＮＴＯＧＲＡＰＨＳＴＲＵＣＴＵＲＥＯＰＴＩＭＡＬＤＥＳＩＧＮＡＮＩＭＴＳＩＮＳＵＬ

3、ＡＴＯＲＳＦＡＩＬＵＲＥＭＥＣＨＡＮＩＳＭＡＴｈ的ｉｓＳｕｂｍ化ｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢＹＺｈｏｕＳｅｎＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｙｐＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＪＩＡＦａｎａｎｄＺＨＵＺｈｕａｎＲｕｉｇｇＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａ２０１５

4、ｙ东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得。，的研究成果尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构一的学位或证书而使巧过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。（研究生签名：司友曰期：ｊ己东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文

5、的复印件和电子文档，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人一电子文档的内容和纸质论文的内容相致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权东南大学研究生院亦理。研究生签名师签名〇？＾受电弓结构优化设计及其绝缘子破坏机理研究摘要地铁是现今社会能够有效缓解公共交通资源紧张一、节约利用±地的种必不可少的公共交通工具。随着城市地铁的普及，地铁在运行过程中的安全稳足问题引起了大家的普遍关

6、注。一上获取电能的装置受电弓作为影巧地铁运行的关键设备之，是地铁列车从接触网。本文Ｗ单宵受电弓为研究对象ｊ，围绕受电弓运动学、动力学特性ｙｉ及绝缘子受冲击载荷作用发生的断裂现象展开研究，论文的主耍工作如下：１．建立受电弓几何参数数学模型，采用目标优化设计方法对受电弓的结构参数进行优化设计，得到合理的结构参数；建立该结构参数的受电弓Ｈ维模型，运用虚拟样机技术对此模型进行仿真分析一■仿真结果与优化结果基本致，优化后的受电弓性能更加优越。２．在上巧研究的基础上，建立受电弓有限元模

7、型，进斤了结构力学特性分析和模态分析。结果表明：受电弓的横向刚度满足国家与行业标准；受电弓各部件的连接处存在应力集一６２０ＨＺ。中．上述结论为受电弓的进；受电弓的前阶模态均未超过属于低价模态步优化设计奠定了理论基础。３．设汁受电弓电机轴力测试试乾得到绝缘子的受力情化运用疲劳累积损伤理论对ＴＨ绝缘子Ｗ及ＣＤ绝缘子进行疲劳寿命对比分析；，结果表明ＣＤ绝缘子的性能比ＴＨ绝缘子更加优越。４．分析受电弓绝缘子的断裂原因，并在此基础上对后端绝缘子组进行结构改进。结果表明，经过结构改

8、进的后端绝缘子组不仅应力集中值更小，而且绝缘子的疲劳损伤度也大大降巧，结构更加合理。关键词：受电弓；结构优化；绝缘子；疲劳分析ＩＡＢＳＴＲＡＣＴＳｔｕｄｙｏｎＰａｎ化ｒａｈＳｔｒｕｃｔｕｒｅＯｐｔｉｍａｌｇｐＤ的ｉｎａｎｄＩｔｓＩｎｓ山ａｔｏｒｓＦａｉｌｕｒｅｇＭｅｃｈａｎｉｓｍＡＢＳＴＲＡＣＴＮｏｗａｄａｙｓ＾ｔｈｅｓｕｂｗａｙｉｓａｋｉｎｄｏｆｉｎｄｉｓｐｅｎｓａｂｌｅｐｕｂｌｉ