高铁接触网关键零部件的疲劳寿命分析

作者：戚广枫; 肖晓晖; 赵慧; 陈建芳疲劳载荷谱疲劳寿命评估高速铁路

摘要：本文研究了高速铁路接触网系统关键零部件在高速行车工况下的疲劳载荷谱和运行寿命。首先,基于受电弓模型与接触网模型,采用Lagrange法建立弓–网耦合动力学模型;采用Newmark法计算在250,280和300km/h3种行车速度下相应的动态接触力。其次,建立一个锚段内接触网的有限元模型,在行车工况的动态接触力作用下,计算接触网系统的瞬态响应;提取承力索、定位器、定位管、斜腕臂、直腕臂的载荷时间历程。最后,采用雨流计数法,统计得到关键零件的疲劳载荷谱,并考虑零件的应力集中系数、形状与尺寸系数、表面处理系数,进行寿命评估。结果表明:随着运行车速的提高,接触网的疲劳寿命会下降,其中定位器的疲劳寿命最短。

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