基于matlab的高速弓网动力学建模及仿真

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1、万方数据中图分类号堕2三三UDC621硕士学位论文学校代码10533密级坌五基于MATLAB的高速弓网动力学建模及仿真ModelingandSimulationofthedynamicHigh—SpeedCatenary—PantographInteractionBasedonMATLAB作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：杨鸣电气工程高速列车弓网系统信息科学与工程学院年晓红教授论文答辩Et期型±塑竖旦答辩委员会主席』旦鱼三!妓-一，、严4、t^、中南大学二零一四年五月万方数据学位论文原创性声明本

2、人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：孙兰幺日期：圣掣笠年』月4日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送

3、交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：主盏!=重日期：丑年三月丑日导师签日期：月盟日万方数据基于改进接触力算法的高速弓网动力学建模及仿真摘要：根据国家政府网公布的数据截止到2012年底，我国铁路客运量189，336．85万人，运营里程9．76万公里，居世界第二，其中电气化铁路运营里程达3．55万公里，高铁运营里程达9．4千公里，居世界首位，高铁快捷、

4、方便己成为越来越人的选择，目前高铁己成为我国铁路系统中不可或缺的部分。高速铁路均采用电力牵引，列车必须通过受电弓在高速运动条件下从接触网上获取能量。高铁因为速度快，弓网相互作用加剧，不仅加剧了弓网损耗，还容易导致离线，产生拉弧，不仅降低了列车受流质量，甚至影响到行车安全，严重影响了列车的正常运行。因此研究接触网和受电弓的相互作用具有重要的理论意义和实用价值。本文在总结最近弓网研究的基础上做了如下研究工作：(1)基于有限元理论建立的接触网的数学模型，该模型采用欧拉伯努利平面梁单元，能很好的模拟接触网与受电弓作用过程中的

5、力学特性。并根据该模型计算了接触网的初始状态。(2)深入分析了弓网相互作用的过程，建立了基于赫兹碰撞理论接触模型的弓网耦合系统数学模型，推导出系统的状态方程。并利用MATLAB开发了一个弓网耦合系统GUI仿真软件。(3)对仿真的结果与试验数据进行了对比分析，讨论了接触网、受电弓以及接触力的振动频率分布。图36幅，表2个，参考文献71篇。关键字：受电弓，接触网，有限元，耦合动力学模型分类号：U225万方数据ModelingandSimulationofthedynamicHigh-SpeedCatenary—Panto

6、graphInteractionBasedOllMATLABAbstract：AccordingtodatareleasedbytheGovernmentbytheendof2012，China'srailwaypassengervolume189，336．85million，operatingmileageof97，600kilometers，rankingsecondintheworld,whichelectrifiedrailwayoperatingmileageof35，500妣andhi曲．speedrai

7、loperationmileageof9400km，rankingfirstintheworld，RailwayisthemostimportantmodeoftransportationinChinaSOfar．Inelectrifiedrailway,thetrainaccessenergybythepantographfromthecatenary．Andthecatenary-pantographsystemisoneofmanyconstraintsthatlimitthespeedoftrain．Ther

8、efore，theresearchofcatenary—pantographcouplingsystemhasimportanttheoreticalandpracticalvalue．TheresearchListedbelowhasbeendoneinthispaper．(1)AccordingtothefinReelementmethod