宋 伟，徐海东

0 引言

近年来，舒适化、高速化是铁路的发展方向。具有高效、重载和对环境污染小等优点的电气化铁路[1]是高速铁路发展的重要途径之一。然而，随着列车运行速度的不断提高，不仅导致列车空气阻力急剧增大、能耗急剧增加，还出现了一系列危及行车安全、降低旅客舒适度和影响周围环境的列车空气动力学方面的问题。

列车在高速运行时，高速气流产生的空气动力影响到高速铁路中受电弓-接触网的受流质量，弓网间的接触压力是评价受流质量和安全运营的重要指标。因此，研究空气动力对弓网接触压力的影响具有重要的实际意义。

本文利用 Matlab软件对动力学模型进行数值仿真，研究了不同运行速度下的空气动力对弓网接触压力的影响，为进一步提高受电弓空气动力性能可采取的措施提供了仿真手段和理论研究基础。

1 受电弓的空气动力学研究

高速列车是在以空气为介质的空间运行，其研究对象可归纳为研究空气流体及在空气流体中的刚体间相互作用力的问题，于是引入了空气动力学理论。

在空气动力学理论中，忽略流体系的分子结构，将流体看作是连续介质，称之为连续性假设或流体介质密度稠度性假设。由于流体的连续性可将运动流体的运动学上的各个基本量（如速度、压力等）看作是某些物理量（如时间、空间坐标）的连续函数，即可对建立在连续函数基础上的数学模型求解空气动力学问题。……