[發明專利]一種基于載流摩擦學試驗的弓網結構參數優化方法

有效

• 申請號: 202110182403.2
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN112861406B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 張永振;張燕燕;宋晨飛;王帥;孫逸翔;杜三明;上官寶;孫超
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/17
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 黃晶

1.一種基于載流摩擦學試驗的弓網結構參數優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，獲取接觸網的初始結構參數和材料參數，初始結構參數中包括一個選定的跨距，根據所述初始結構參數和材料參數，建立接觸網的有限元模型，進行有限元分析，得到不同列車行駛速度下的動態接觸力幅頻參數，包括動態接觸力的振動幅值和振動頻率；

步驟二，利用載流摩擦磨損試驗機，按照所述不同列車行駛速度下動態接觸力的幅頻參數控制，并進行摩擦磨損試驗，根據試驗獲得的初始數據，計算不同列車行駛速度下受電弓滑板的摩擦系數和磨損率；

步驟三，確定不同列車行駛速度下的最優跨距參數：分別判斷各列車行駛速度下受電弓滑板的摩擦系數是否達到設定的最優摩擦系數范圍，受電弓滑板的磨損率是否達到設定的最優磨損率范圍，若均達到，則第一次選定的跨距為相應列車行駛速度下的最優跨距參數；若未均達到，則改變有限元模型中的跨距，重復上面步驟一、步驟二的內容，再次判斷受電弓滑板的摩擦系數和磨損率，若仍未均達到最優摩擦系數范圍和最優磨損率范圍，則再次改變有限元模型中的跨距，直到在某次改變有限元模型中的跨距后，重復步驟一、步驟二的內容，最終使受電弓滑板的摩擦系數和磨損率達到設定的最優摩擦系數范圍和最優磨損率范圍，輸出相應列車行駛速度下的最優跨距參數。

2.根據權利要求1所述的基于載流摩擦學試驗的弓網結構參數優化方法，其特征在于，受電弓滑板的摩擦系數的計算式如下：

式中，——在某一列車行駛速度下，受電弓滑板的摩擦系數；——在某一行駛速度下多次試驗的動態接觸力平均值(kN)；——在某一列車行駛速度下的扭矩平均值(N·m)，L——銷試樣中心矩。

3.根據權利要求1所述的基于載流摩擦學試驗的弓網結構參數優化方法，其特征在于，受電弓滑板的磨損率的計算式如下：

式中，w——在某一列車行駛速度下受電弓滑板的磨損率，g/km；Δw——在某一列車行駛速度下，試驗機在試驗前后的銷試樣磨損質量損失(g)；v——試驗速度(m/s)，即模擬的列車行駛速度；t——磨損時間(s)。

4.根據權利要求1-3任一項所述的基于載流摩擦學試驗的弓網結構參數優化方法，其特征在于，選定的最優跨距時，還需滿足以下條件：步驟一中的動態接觸力的振動幅值不能大于設定幅值上限。