计及接触网空气动力的高速弓网动态受流特性研究
2016-05-09刘志刚鲁小兵汪宏睿
铁道学报 2016年3期
宋 洋, 刘志刚, 鲁小兵, 汪宏睿, 张 静
(西南交通大学 电气工程学院, 四川 成都 610031)
受电弓-接触网系统为高速运行的列车输送电能,随着列车运行速度的提高,弓网之间的动态性能成为制约列车高速运行的关键因素之一[1]。接触网沿线露天架设,其工作环境十分恶劣,外部环境对其影响十分复杂。其中最常见的是环境风载荷,接触网在风场中的振动直接影响弓网间的接触特性,从而影响弓网间的受流质量,因此,在研究弓网动态行为时,考虑风载荷的影响是很有必要的。
目前弓网系统动力学的研究在国内外已引起了广泛的重视,弓网动力学模型的建立与修正日趋成熟,如文献[2-6]等。对弓网空气动力学的研究一方面集中在对受电弓在高速气流下减阻抗噪的研究,如文献[7-8]。另一方面,对接触网风振的研究也引起了众多学者的关注,文献[9]利用谐波合成法和脉动风功谱模拟了水平脉动风速,用于研究强风地区接触网的屈曲和接触网疲劳可靠性问题;文献[10]推导了接触网的抖振力模型,并对其抖振时程进行分析;文献[11-12]对在随机风场中弓网动态性能进行仿真研究,认为随机风场是研究弓网受流不可忽略的因素;文献[13]基于AR模型,采用线性滤波法模拟脉动风场,分析接触网的风振响应,强调了构建风场时考虑时间相关性的重要性。在此基础上文献[14]研究了横风对弓网受流特性的影响;文献[15-16]同时在受电弓和接触网上加风,研究了横风作用下空气动力对弓网动态性能的影响,指出在考虑受电弓强气流扰动的同时,也应考虑环境风对接触网的影响。……
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