接触网覆冰脱冰动力响应的有限元仿真.pdf

《接触网覆冰脱冰动力响应的有限元仿真.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第12卷第3期铁道科学与工程学报Volume12Number32015年6月JournalofRailwayScienceandEngineeringJune2015接触网覆冰脱冰动力响应的有限元仿真李默，郭蕾，关金发(西南交通大学电气工程学院，四川成都610031)摘要：基于外加载荷源的机械冲击对接触网覆冰的影响，建立简单链形悬挂接触网的静力学模型，并在此基础上得到接触网一覆冰模型。对接触网一覆冰模型进行动力学分析，通过模态、谐响应、瞬时动力响应分析得到覆冰时的接触网固有频率；最佳除冰载荷频率范围应远大于1．5Hz；并通过改变外加栽荷方

2、式确定最佳除冰载荷方式。将方法推广于一般覆冰条件，结合不同栽荷作用点、载荷频率、载荷增加方式等综合分析，使除冰效果最佳。关键词：接触网；覆冰；动力学分析；机械除冰中图分类号：TM714文献标志码：A文章编号：1672—7029(2015)03—0643—07Finiteelementsimulationofdynamicresponseofthecatenaryicingandde——icingLIMo，GUOLei，GUANJinfa(SchoolofElectricalEngineering，SouthwestJiaotongUniv

3、ersity，Chengdu610031，China)Abstract：Theinfluenceofmechanicalimpactofextraloadingsourceoncatenarywasresearchedinthispaper．Atfirst，thestaticmodelofcatenarysimplechainsuspensionwasbuilt，basedonwhichthecatenaryicingmodelwasobtained．Thendynamicsanalysiswaftcarriedoutforthemode

4、l，andtheinherentfrequencyofcatenaryUfl—dericingconditionwascalculatedthoughmodalanalysis，harmonicresponseanalysisandtransientdynamicsa—nalysis．Bestloadingfrequencyscopeofde—icingwassupposedtobemuchhigherthan1．5kHz．Thebestloadingmethodwasobtainedbychangingthewaytheloadingi

5、ncreases．Finally，themethodwasappliedtoob—tainingthebestde．-icingsolutionundergeneralicingconditionsbycomprehensivelyconsideringdifferentload—ingpoints，thefrequencyofloadingandthewaytheloadingincreases．Keywords：catenary；icing；dynamicanalysis；mechanicalde—icing电力牵引具有低污染、高能效

6、以及大运输能力前，国内外接触网除冰主要采用热力融冰、机械除的优点，使得电气化铁路在全世界范围迅速发展。冰、自然被动防冰等方式J。热力法，即利用电接触网在电气化铁路中担负着把电能直接输送给流通过接触网时产生的焦耳热使覆冰融化。虽然电力机车的重要任务。接触网是无备用、露天的电耗能较大，但是可进行大范围除冰，除冰效率高，效气设备，冰雪、大风等外部环境因素的变化直接影果显著，应用价值较高。覆冰形成之后，用机械工响着接触网的安全性⋯。接触网覆冰是电气化铁具、自动化机器人和冲击波等方式进行除冰的方法路系统中广泛存在的问题，直接影响牵引供电的可统称为机

7、械除冰。机械式除冰的能耗通常比热力靠性。因此接触网除冰技术的研究十分必要。目融冰法小100倍以上，成本低廉，且易操作，因此倍收稿日期：2014—12—29基金项目：国家自然科学基金资助项目(51307142)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(SWJTU2682014CX020)通讯作者：郭蕾(1981一)，女，山东菏泽人，讲师，博士，从事牵引供电系统仿真和接触网防融冰等方面的研究；E—mail：guolei—mail@swj-铁道科学与工程学报2015年6月依据式(4)和式(5)计算出接触网的理论固有冰模型对称性较好，选择第一吊弦

8、附近2号覆冰单频率为1～2Hz，加上覆冰载荷后使其固有频率稍元和外加载荷处17号覆冰单元作为观测点。有增加。覆冰单元l，方向位移随频率变化情况如图6(a)和图7所示。可见，覆冰单元l，位移波峰