高速铁路接触网腕臂系统的力学特性

张 静 ，刘金增 ，刘志刚 ，储文平

（1. 西南交通大学机械工程学院，四川 成都 610031；2. 西南交通大学电气工程学院，四川 成都 610031）

随着高速铁路的迅速发展，对高速铁路接触网安全运营的要求也越来越高. 弓网的动态性能决定了电能传输的可靠性和供电质量. 接触网具有大跨度、高柔性的特点，对外部荷载的扰动非常敏感，在外部荷载（风载、覆冰、受电弓抬升力等）的作用下，接触网会出现振动现象[1-7]. 过大的振动会导致弓网系统的受流性能恶化，更容易引起接触网系统疲劳、受电弓离线等问题，严重时，甚至会发生刮弓事故.腕臂是接触网的支撑装置，对接触网起支持和定位作用，并且承受电气和机械载荷. 接触线和承力索承受的环境载荷会传递到腕臂，容易引起腕臂的疲劳和破坏.

目前，国内外学者对腕臂做了大量研究，但这些研究主要集中在接触网腕臂的检测方面[8]，对腕臂的有限元分析计算不是很多，并且腕臂有限元计算都存在不同程度的简化[9-12]. 文献[10]腕臂结构的有限元模型采用梁单元BEAM188建立的，并编制了平腕臂的参数化分析程序，完成腕臂的模态分析. 文献[11]采用BEAM188建立有限元模型，对腕臂进行静力学和动力学分析，得到腕臂的最大应力和腕臂的模态以及谐响应分析，但衔接处的连接件（螺栓、定位环等）是一种简化结构. 文献[12]采用互推方法，给出一种腕臂系统应力传递的研究方法，并用试验完成有限元模型的验证. 但这些文献的研究都……