考虑接触面空间形貌的弓网仿真模型研究
编号:4
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更新:2026-05-11 09:55:17 浏览:28次
口头报告
摘要
数值仿真是研究受电弓/接触网系统动力学的重要手段,其中,接触模型是影响计算精度的关键因素。由于长时间的磨损,以及运行时的冲击,滑板和接触线的表面是不规则的,这将直接影响接触状态。然而,传统弓网耦合动力学模型在描述滑板和接触线的接触关系时,通常将接触界面简化为“点-点”接触或“线-线”接触,忽略了复杂空间形貌。这种简化虽在一定程度上降低了计算复杂度,但也引入了不可避免的误差,模型难以精确揭示接触点漂移等关键微观动态行为,导致弓网的性能分析存在偏差。针对于“体-体”接触,常用的计算方法是接触搜索,其本质是通过搜索的方式寻找最小法向位移,但若对滑板和接触线的整个表面进行全局搜索,其工作量较大,计算成本较高。针对传统研究的局限性,本文将一维接触模型拓展至三维“体-体”接触,提出了一种考虑接触面形貌的空间接触模型。根据最小法向位移原理和三维“梁-梁”单元接触理论,将弓网“体-体”接触转化为“面-面”接触,融合罚函数法和接触搜索算法的优点,实现了接触力的精确计算。结合广义高斯函数和变截面梁单元完成弓网表面不平顺的模拟,并开发了考虑接触线几何不平顺的静态构型计算方法。从纵向、横向、垂向接触力等多个维度,单因素、多因素分析等多个尺度,系统研究了滑板表面不平顺、接触线表面不平顺、接触线几何不平顺等干扰对弓网动力学的影响机制。
稿件作者
黄仲
西南交通大学
赵世宇
西南交通大学
梅桂明
西南交通大学
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