毕业设计（论文）-高速列车受电弓结构及动力学参数优化设计

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1、兰州交通大学毕业设计(论文)摘要发展高速铁路是铁路现代化建设的必然趋势。而高速列车主要采用电力牵引，高速列车必须在高速运行条件下可靠地从接触网上取得电能，否则将影响列车运行和电气驱动系统的性能。随着既有线的提速改造和高速客运专线的加快建设，弓网系统的问题日益彰显。本文从提高受电弓的运动学和动力学性能以改善弓网关系，提高受流质量的角度出发，主要完成了以下内容：建立了受电弓非线性数学模型，并把非线模型线性化，利用等效刚度对接触网特性进行模拟，从而建立了弓网耦合数学模型。借鉴试验结果，获得实验室内受电弓弓头的归算质量、刚度和阻尼等参数。试验结果表明受电弓的框架归

2、算质量和阻尼并不是常数，而是随着升弓高度的变化而变化的量值。通过对受电弓/接触网耦合振动模型的分析，用MATLAB语言编制了计算程序，对受电弓各个动态参数以接触力的不均匀系数作为目标分别进行了优化。结果表明，优化后接触力的波动变得更小。关键词：受电弓；接触网；受流质量；动态参数；优化设计III兰州交通大学毕业设计(论文)AbstractHigh-speedrailwayisaninevitabletrendoftherailwaymodernizationconstruction．Andhigh-speedtrainmainlyadoptselectric

3、traction．Thepantographmustobtainelectricpowerdependably,whichcaninfluencethetrainrunningandperformanceofelectricdrivesystem．Theseriousproblemofpantograph-catenarysystemisobviousaftertherailwayreconstructionforspeedupgradingandtheconstructionofhigh-speeddedicatedpassengerrailwayinC

4、hina．Fromtheaspectsofchangingtherelationshipofpantographandcatenaryimprovingthecurrentcollectingperformance，thefollowingmainaspectsarediscussedinthesis：Thenonlinearmathematicalmodelofthepantographistakenintoaccount，andbylinearizingthismodelandsimulatingthecharactersofcatenarywithe

5、quivalentstiffness，thepantographandcatenarycoupledmodelisgained．Throughexperimentthepapergainsthenumericalvalueofequivalentmassanddampandeffectoftheheadofthepantographandinadditionitisprovedtheequivalentmassanddampoftheframeofthepantographarevariablewiththeheightofthepantograph．By

6、analyzingthatmodelandwritingtheprogramwithMATLABlanguage，theparametersofthepantographareoptimizedwiththeunevencontactforcecoefficientsasthegoalfunction．FromtheresultitCanbeseenthatthefluctuationofthecontactpressurebecomesmuchsmallerthanbeforeafteroptimization．Keywords:pantograph;c

7、atenary;qualitiesofcollectingcurrent;dynamicparameters;optimizationmethodsIII兰州交通大学毕业设计(论文)目录1.绪论11.1引言11.2国内外的研究现状及发展趋势31.3本论文的研究内容和方法52.受电弓模型的建立与分析62.1受电弓模型简介62.2受电弓运动模型的建立72.2.1几何运动关系112.2.2速度关系132.3受电弓线性化模型的建立173.受电弓动态参数选取193.1引言193.2受电弓的归算质量193.3受电弓弓头的弹簧刚度223.4受电弓的阻尼223.4.1弓头

8、阻尼223.4.2框架阻尼233.5受电弓的动态参数244.基于接