高速铁路接触网风致振动研究

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1、国内图书分类号：U225．3国际图书分类号：625密级：公开西南交通大学研究生学位论文年级2Q!!级姓名塞4熳越申请学位级别王堂亟±专业电力丕统拯墓自动丝指导教师塞』壶圈!

2、塾援』熊昱二零一四年五月ClassifiedIndex：U225．3U．D．C：625SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisWIND．INDUCEDVIBRATIONSSTUDYOFHIGH．SPEEDRAILlVVrAYCATENARYGrade：2011Candidate：LiuYuchengAcademicDegreeAppliedfor：MasterSpe

3、ciality：PowerSystemandItsAutomationSupervisor：Prof．LiuZhigangMay，2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密√，使用本授权书。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：童。渖拭导师签名：日期：刁7昨9

4、月f)日、日期：Ⅶf士月1日西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：(1)进行了接触线静态气动力参数测试的风洞试验，对接触线的阻力系数、升力系数和转矩系数进行测量。(2)建立了接触线静态气动力参数数值试验模型，对接触线空气绕流进行大涡模拟，计算了斯托劳哈尔数，监测了阻力系数、升力系数，对接触线空气绕流进行分析，考虑到阻力系数是风洞试验进度的衡量标准，将仿真试验数据与风洞试验数据进行相互验证。(3)基于有限元软件ABAQUS的二次开发接口，使用脚本建立了接触网模型，比较了静态风与脉动风对接触网风偏的大小，对脉动风对接触网引起的接触网振动进行了

5、分析。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者躲村逮岭日期：为e＼乙白s，刁l-7)a西南交通大学硕士研究生学位论文第l页摘要本文受到2011铁道部科技开发研究计划，“牵引供电可靠性技术研究一一空气动力对高速铁路大张力接触网波动性能影响研究”(2011J016．B)项目的支持，对接触线绕流进行分析，分析了接触线的空气动力，进行了风洞试验，比较了风载荷施加方

6、式，采用京津铁路线的实际接触网参数，建立了接触网模型，使用Davenport功率谱模拟脉动风，对风致振动进行了分析。首先，本文对接触网．受电弓的国内外研究现状进行介绍，介绍了研究背景及意义。接着设计了接触线气动力参数测试的风洞试验，对风洞试验的相关理论与准则进行介绍，根据现有高速铁路的建设情况及相关标准，对两种接触线分别放大了5倍和10倍，共制作了4个模型，测量了阻力系数、升力系数和转矩系数。为了达到相互验证的目的，根据计算流体动力学设计了数值仿真试验，按照相似准则，设计了与风洞试验雷诺数相等的数值试验，相互验证了风洞试验和数值仿真模拟试验的准确性，在此基础上比较选择了风载荷计算方法。

7、最后根据京津线的实际参数，利用有限元软件ABAQUS建立了接触网模型，借助python开发工具进行二次开发，利用判断语句、循环语句、数据存储与处理等实现了自动化建模处理。对模型进行模态分析后，使用Davenport功率谱模拟脉动风，将风载荷施加于接触网上，对接触网风致振动进行了分析。脉动风作用于接触网上，相比静态风作用于接触网振动上振幅大得多，同时呈现出振动频率低的特点。本文通过进行接触线气动力测试的风洞试验和数值仿真模拟试验，在此基础上，使用接触网有限元模型对接触网风致振动进行了研究。本文为进一步的研究及工程设计等提供参考。关键词：高速铁路，风致振动，风洞试验，空气动力，数值仿真西南

8、交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractInthispaper,witllthesupportofthe201railwayministryscienceandtechnologyresearchanddevelopmentprograms，”theresearchoftractionpowersupplyreliabilitytechnology-theinfluenceoftheaerodynamicforceonthewavep