高速列车受电弓空气动力学及车轨耦合振动对弓网受流影响
随着中国铁路进入高铁时代，中国高速列车的发展已经走向世界前列。高速列车本身是一个大的系统，面临着弓网关系、轮轨关系、流固耦合关系等众多挑战。其中，受电弓-接触网是高速列车运行的动力之源，弓网受流质量的好坏直接影响了列车运行的安全性。
如何保证弓网的良好受流，是高速列车的一个关键技术领域。本文着重研究受电弓空气动力学及车轨耦合振动对弓网受流的影响，完成了以下内容的研究与探讨：
首先，基于空气动力学理论分析了受电弓气动力特性，并通过Fluent(计算流体力学软件)建立了受电弓的空气动力学模型，仿真得到了不同速度下受电弓各部件的升阻力。为进一步分析受电弓的结构优化、受电弓降噪、研究受电弓空气动力学对弓网受流的影响做基础。
其次，文中利用C语言编程建立了弓网动力学理论模型，并研究受电弓所受气动升阻力对弓网受流的影响。对比了加载受电弓平均气动力与实时非稳态气动力下弓网受流的差异，并通过侧风等恶劣条件分析验证。
文中提出一种基于受电弓空气动力学及弓网动力学的流固耦合求解方法，该方法以Fluent及其UDF为平台，实现了受电弓空气动力学与弓网动力学的松耦合求解。对比了耦合情形下弓网受流与非耦合情形时弓网受流的不同。
最后，利用SIMPACK及其FEMBS模块建立了弓网动力学仿真模型，通过加载受电弓各部件升阻力，求解弓网受流特性。同时基于SIMPACK的车辆动力学模型，提出车轨.弓网耦合求解方法，分析车轨振动对弓网受流的影响。
受电弓;接触网;空气动力学;流固耦合;车轨耦合振动;高速列车
浙江大学
硕士
飞行器设计
郑耀
2012
中文
U264.34
89
2013-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）