邱江洋，梅桂明，王江文，罗 群

(西南交通大学牵引动力国家重点实验室，成都 610031)

列车在高速运行时稳定的受流质量是高速列车设计的一个重要因素，而直接影响受流质量的就是受电弓与接触网之间的接触关系[1−2]。研究弓网系统之间的接触关系则需要进行弓网系统的动力学建模[3]。

在进行动力学计算之前，动力学模型的初始条件及其重要，它直接影响着动力学模型的计算结果[4−5]。对于弓网系统也是一样，接触网的初始条件表征了接触网系统在重力场、预张力和约束条件下的平衡构型。国内外众多学者对接触网系统的平衡构型进行了计算，利用悬链线方程[6−7]，将接触网系统离散为悬链线单元，忽略结构的抗弯刚度，对接触网的平衡构型进行计算；类似的采用抛物线单元[8]，对简单链型悬挂接触网进行离散，然后进行平衡构型的计算；意大利学者Bruni等[9]总结了全球10家致力于研究弓网关系的团队针对一个标准的弓网模型进行的动力学计算，里面也包含了每个单位对于接触网的找形方法。不难看出，从现有的接触网建模技术来看[10−19]，针对接触网找形问题，国内外学者都是针对接触网的有限元模型，对其平衡状态下的系统广义坐标(或者还包括单元初始长度)进行计算，而计算精度大多都依赖于接触网离散模型的自由度，这也是传统有限单元基于小变形假设所带来得一个不可避免的问题。

多柔体动力学理论在经过几十年的发展后，在工程领域取得广泛应用。……