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高速列车过隧道对弓网动力学影响分析被引量：18: 2013年; 为研究高速列车通过隧道时产生的受电弓空气动力学效应对弓网动力学性能的影响,分别建立了受电弓/高速列车空气动力学仿真模型和弓网耦合系统动力学模型。采用滑移网格技术实现了高速列车运动,通过有限体积法求解三维瞬态可压缩Navier-Stokes方程和k-ε两方程湍流模型,计算了列车速度为350 km/h通过隧道时受电弓的气动抬升力,对考虑和未考虑列车通过隧道产生的受电弓气动抬升力作用时的弓网动力学响应进行了对比分析。计算结果表明,受电弓气动抬升力在隧道入口和出口时出现峰值,隧道内的气动抬升力较明线上大;通过隧道时产生的受电弓气抬升力变化对弓网接触压力和接触线抬升位移具有显著影响,导致受流质量变差。; 李瑞平周宁张卫华梅桂明; 关键词：受电弓隧道空气动力学接触压力

基于AR模型的接触网脉动风场与风振响应被引量：26: 2013年; 基于AR模型和接触网结构特性,建立了具有时间和空间相关的接触网脉动风场,由模拟的风速时程获得作用于接触网的风荷载;建立接触网三维有限元模型,研究了其模态、静态风偏和风振响应,并对位移响应进行了频谱分析。分析结果表明:垂向风速相对顺风向风速较小,采用Davenport风速谱可建立接触网脉动风场;接触网在30m·s-1的横向平均风和自然风作用时,接触线跨中节点横向位移的最大值分别为109.11mm和312.49mm,平均风荷载下计算得到的接触线横向位移减小了186.40%;接触网在横向自然风作用时,接触线横向和垂向振动位移同时产生,接触网第1阶垂向和横向振动频率分别为0.973Hz和1.384Hz,在这2阶频率处产生了接触网结构与风荷载的峰值共振;接触网在30m·s-1的自然风作用时,由风荷载引起的应力分别占接触线和承力索总应力的10.77%和27.40%,因此,需采用脉动风荷载进行接触网的风偏和强度设计。; 李瑞平周宁张卫华梅桂明; 关键词：接触网 AR模型脉动风场风振响应频谱分析

基于名义应力法的弹性链型接触网疲劳寿命预测被引量：5: 2014年; 针对高速铁路弹性链型接触网进行接触线疲劳寿命预测分析.利用ANSYS,采用直接积分法对弓网耦合系统进行动态仿真,得到接触线的应力时程;运用雨流计数法得到离散的应力循环,采用应力修正算法得到平均应力为零的疲劳应力谱;通过简化方法估算获得材料S-N曲线,从而计算得到疲劳破坏次数;最终运用线性累积损伤理论预测接触线的疲劳寿命.对比分析接触线不同位置的疲劳寿命值,结果表明:接触线每跨疲劳寿命趋势一致;每跨在吊弦处和定位点处疲劳寿命较低,其中寿命最低值出现在左侧第一根吊弦处,疲劳寿命最低值为20 a左右.结果可为高速铁路弹性链型接触网接触线的实际施工维护和更换周期的确定提供参考.; 王晓阳张卫华李瑞平宋冬利周宁; 关键词：高速铁路接触线应力

高速列车顶层设计指标研究被引量：29: 2012年; 高速列车设计的依据是总体技术指标,制定总体技术指标的依据是顶层设计指标。本文根据高速列车设计目标,从运输能力、乘坐舒适性、安全性和环境友好4个方面开展高速列车顶层设计指标研究。通过研究技术指标制定的依据及分析技术指标间的相互关系,最终提出高速列车顶层设计指标。; 张卫华; 关键词：高速列车运输能力乘坐舒适性安全性环境友好

Dynamic performance of a pantograph-catenary system with the consideration of the appearance characteristics of contact surfaces被引量：15: 2011年; In this paper,a modeling method for a pantograph-catenary system is put forward to investigate the dynamic contact behavior in space,taking into consideration of the appearance characteristics of the contact surfaces of the pantograph and catenary.The dynamic performance of the pantograph-catenary system,including contact forces,accelerations,and the corresponding spectra,is analyzed.Furthermore,with the modeling method,the influences of contact wire irregularity and the vibration caused by the front pantograph on the rear pantograph for a pantograph-catenary system with double pantographs are investigated.The results show that the appearance characteristics of the contact surfaces play an important role in the dynamic contact behavior.The appearance characteristics should be considered to reasonably evaluate the dynamic performance of the pantograph-catenary system.; Ning ZHOU Wei-hua ZHANG Rui-ping LI; 关键词：链状动态性能

基于变刚度弹簧模型的弓网动力学分析被引量：3: 2014年; 针对刚性悬挂接触网,基于变刚度弹簧接触网模型,提出了高效可靠的弓网耦合动力学仿真方法,并将接触压力和接触压力频谱结果与有限元法获得的结果进行了比较。计算结果表明:速度小于120 km/h时,变刚度弹簧模型的计算结果与有限元模型的结果较为一致,同时变刚度弹簧模型具有建模简单,计算效率高的优点,适合用于地铁线路的弓网耦合动力学仿真与评价。; 吕青松王世轩周宁李瑞平李红梅张卫华; 关键词：刚性接触网受电弓变刚度弹簧耦合动力学

受电弓气动抬升力计算方法与分析被引量：36: 2012年; 基于三维定常不可压缩N-S方程和k-ε两方程湍流模型,采用有限体积法,对高速受电弓的气动力进行数值模拟,并且建立受电弓气动抬升力计算模型,推导受电弓气动抬升力的计算方法,采用该方法计算高速受电弓在不同速度等级下开口和闭口运行时的气动抬升力。结果表明:仿真结果与试验结果基本一致,受电弓各部件的气动力转换成气动抬升力存在不同的传递系数且与升弓角有关;传递系数表征了气动力对受电弓气动抬升力的贡献量,弓头升力对气动抬升力的贡献量最大,其次是上框架和下臂杆升力。; 李瑞平周宁张卫华梅桂明陈珍宝; 关键词：受电弓计算方法

二维和三维弓网耦合动力学模型适用性分析被引量：2: 2014年; 针对二维和三维弓网耦合动力学模型,根据接触网模态、接触压力、接触线抬升位移、弓头振动加速度及其频谱特性,分析了两种模型在弓网耦合动力学仿真中的区别;采用三维弓网模型分析了接触网在横风作用时,接触线风振位移对弓网接触压力的影响。计算结果表明二维和三维弓网模型获得的仿真结果基本一致,弓网横向相对运动对其垂向动力学行为影响较小;三维模型适用于横风条件下的弓网动力学仿真,横风载荷对弓网接触压力具有显著影响,导致弓网受流质量变差。; 王世轩吕青松李瑞平周宁梅桂明张卫华; 关键词：接触网受电弓频谱

多状态多模式机械系统可靠性分析模型被引量：5: 2012年; 基于混合理论建立多状态多模式机械系统可靠性分析模型。首先按照不同失效机理特征和同一失效机理不同失效等级的特征,把机械系统单元分为不同状态和不同模式,构建多状态多模式机械系统;其次,以混合图表述单元多状态多模式与单元综合多状态的逻辑关系,用混合算子给出由单元多状态多模式分布推导单元综合多状态分布的算法;第三,推导多状态多模式串联单元、多状态多模式并联单元的混合形式;第四,建立混合多状态系统可靠性分析模型,获得多级系统可靠度,避免两状态系统因忽略故障隐患和功能退化状态可能导致的重大危害,避免部件很多时采用独立算法可能出现系统可靠度趋于零的不合理现象。最后,高速受电弓下臂转轴系统可靠性分析的实例表明应用多状态多模式系统可靠性分析模型进行机械系统可靠性评估的有效性和优越性。; 宋冬利张卫华何平周宁; 关键词：可靠性机械系统

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国家自然科学基金(51075341)

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