一、有限单元法及Householder变换对高速列车弓网系统动力学模态的分析（论文文献综述）
张玺[1]（2021）在《风环境下高速双弓-网系统动态受流特性研究》文中进行了进一步梳理受电弓-接触网系统作为车网耦合大系统的重要组成,其良好的动态性能是保证列车安全、稳定、高效运行的关键要素。随着高速列车速度的不断提升以及重联动车组的投入使用,新的弓网关系问题亟待解决。尤其是当系统受到大风、覆冰等外界因素干扰时,弓网受流性能将进一步恶化,严重时将会威胁列车的运营安全。为此,本文以重联动车组的弓网耦合系统为研究对象,考虑实际工况中存在的环境风和接触网覆冰等外部扰动因素的影响,对风环境下双弓-网动态受流特性进行探究,旨在为优化大风环境下弓网受流质量和接触网防风参数设计提供一定的参考和依据。主要研究内容如下:（1）建立了受电弓三质量块模型和基于模态分析法的接触网模型,利用罚函数法实现弓网动态耦合,构建单弓-网和双弓-网系统动力学模型。采用EN 50318标准对模型的有效性进行了验证,结果表明所建立的弓网模型符合标准要求。（2）基于空气动力学理论推导修正了考虑空气阻尼的接触网线索运动微分方程。结合波速试验接触网算例,研究了静风载荷引起的空气阻尼特性对接触线波动速度的影响。结合受电弓模型建立了考虑空气阻尼的双弓-网耦合动力学方程组,分析了空气阻尼影响下的双弓-网系统动态受流特性。研究表明:静风载荷引起的空气阻尼对接触线波动速度和双弓-网之间的受流状态均不会产生较大影响。（3）基于AR模型和接触网结构特性建立了接触网沿线脉动风场,采用经验风功谱反演了接触网沿线风场的顺风向及竖风向脉动风速时程,修正了考虑脉动风激励的接触网线索运动微分方程。结合受电弓模型,对脉动风场中高速双弓-网系统进行了受流特性研究。研究表明:风速的提升会引起双弓接触力波动的增大,来流风向越接近于水平向,双弓接触力波动幅度越小;后弓由于受到前弓滑动引起的振动波以及风载荷引起的线索抖振的共同作用,其受流性能更易受风速和风攻角的影响。（4）根据线索覆冰机理推导了覆冰载荷力作用形式,并由此建立了覆冰接触网线索运动微分方程。结合受电弓模型与前人所做的风洞试验数据,探究了风速、线索覆冰厚度对双弓-网系统动态受流的影响。研究表明:在无风条件下,覆冰载荷不会对双弓-网间的受流产生明显的影响;在脉动风影响下,风速和线索覆冰厚度的增加会引起双弓接触力波动的增大与离线率的提高;后弓-网系统受前弓振动波、覆冰载荷及线索抖振三者共同作用的影响,其受流性能更易恶化。
白杨[2]（2020）在《轨道谱激励下动车组车体振动疲劳性能研究》文中研究表明动车组车体结构是重量最大、承受载荷最复杂的动车组主体结构,运动过程中承受各种复杂的动力学载荷,且随着运行速度的提高,会加剧车体结构振动。在轨道不平顺激励下,车体结构振动属于随机振动,较大的随机振动会导致车体结构产生疲劳破坏。因此,对动车组车体的抗疲劳性能进行研究,对提高车辆运行可靠性及安全性是必要的。本文针对轨道谱激励下的某型动车组车体振动疲劳性能展开研究。主要进行了以下的工作:（1）建立了动车组车体整备状态下的有限元模型。依据EN12663-2010标准,用有限单元法对车体进行典型工况下的强度分析,结果表明车体在各工况下的最大应力为194.1MPa,小于材料的许用应力,满足标准要求;对整备状态下的车体进行模态分析,结果显示车体结构的一阶垂弯模态频率为11.71Hz,大于标准中所规定的10Hz,车体的模态满足标准要求。（2）在车体模态分析的基础上,用模态叠加法对车体结构进行频率响应分析,得到了车体结构关键位置的应力频率响应函数。频响计算结果表明,频响曲线中应力较高的频率与车体前六阶模态固有频率基本吻合。（3）根据动车组车体及转向架的拓扑关系,依据相关的动力学参数,在Simpack软件中建立了车辆的动力学模型。以德国低干扰谱为激励,对动车组进行动力学仿真计算,得到了车体四个空气弹簧位置处的横向、纵向以及垂向三个方向上的随机载荷谱。然后运用快速傅里叶变换,将时域载荷谱处理为频域范围内PSD载荷谱。结果表明,应力功率谱密度比较大的频率区域集中在0-15Hz的低频段,与车体前六阶模态以及频响传递函数的频率分布特征一致。（4）运用MSC.Fatigue软件对动车组车体振动疲劳进行计算。分析了载荷相关和不相关对动车组车体振动疲劳寿命的影响,结果表明载荷相关和不相关对振动疲劳寿命有着很大的影响,且载荷相关得到的振动疲劳寿命结果更为可靠。（5）分别使用Dirlik法和Narrow Band法,对动车组车体振动疲劳寿命进行计算。结果表明Dirlik法得到的车体振动疲劳寿命结果较小,具有较好的准确性。且两种方法计算得到的车体最小振动疲劳寿命点均位于校核位置4,即窗口的左上角处。（6）分析了列车运行速度对动车组车体振动疲劳寿命的影响。计算结果表明,随着运行速度的提高,车体的振动疲劳寿命呈现下降的趋势,且运行速度为400km/h时车体的振动疲劳寿命为47.52年,满足动车组列车服役30年的要求。
周钦悦[3]（2020）在《轨下支承失效下高速铁路频域响应》文中提出我国的交通运输网络中,高速铁路以其便捷、稳定和高效的运输效率,占据了越来越重要的地位[1]。最早运行的高速铁路在我国已经服役超过十年时间,随着列车行车开行次数的增多,无砟轨道服役状态逐渐下滑,其中扣件松脱、失效,轨道板脱空、路基沉降等病害日益严重,甚至对高速列车行车安全构成威胁[2]。而这些发生于轨下支撑的病害情况,需要恰当地指标去反映在不同病害下车辆、轨道、桥梁和路基结构的响应特征,相应模型不能过于简单而造成系统的动力学响应主要方面与影响因素无法得以体现,也不能太过复杂,致使分析动力响应过程变得十分繁琐。基于此,本文将针对扣件失效、轨道板脱空和路基沉降三种病害,建立能够可靠评价其对高速铁路运营影响的分析模型,相关研究成果将为铁路系统相关部门在日常管理维护时提供相关数据参考。为了针对不同病害对轨道结构及列车的影响程度进行详细表征,本文采用动柔度思想和有限元理论,分别建立了高速车辆-轨道-桥梁垂向耦合模型和CRTS-I型板式轨道有限元模型。将功率流理论与频域分析的特点相结合,运用轨道结构振动能量评价方法,用以研究三种轨下支承失效对轨道结构的影响。得到的主要结论如下:（1）以CRTS-II型板式无砟轨道为分析对象,设立单个扣件失效和连续三个扣件失效两种工况与正常工况进行对比,随着扣件失效数目的增加,钢轨、轨道板及底座板的动柔度幅值增长显着,且峰值所在频段范围出现向更低频段移动的现象,桥梁处的变化情况相对较小。扣件失效会造成轨道结构各层衰减率在较低频段范围内增大。不同扣件失效时轮轨垂向作用力幅值整体走势相仿,但随着扣件失效数目的增多,其峰值时对应的频率变小,且峰值的数值相对降低,在研究频段范围内的较高频段中,扣件失效的轮轨垂向作用力增大,并由于数目的增多导致影响上升,对行车安全产生隐患。在振动能量分布情况方面,轨道各层的振动能量峰值会由于扣件失效而向低频方向移动,在110-200Hz频率范围内存在明显跃升现象。正常工况下的钢轨至轨道板间振动能量传递率相对较大,其它层的间的传递率变化幅度不大。（2）以CRTS-I型板式无砟轨道为研究对象,选定板端脱空和板中脱空两种常见脱空型式,分别设定脱空长度为0.31m、0.94m、1.56m、2.19m和2.81m,与正常工况进行对比。当轨道板脱空长度增长时,钢轨、轨道板和桥梁的动柔度会受到影响,在0.31m和0.94m时变化幅度较低。相较于钢轨和桥梁,轨道板振动能量随脱空长度的增大而明显升高,钢轨至轨道板间的传递率随着脱空长度的增大而增加,而轨道板至桥梁间的传递率则相反。轨道板处的振动能量受到轨道板脱空影响较大,会在轨道板处形成能量集聚。板端脱空时,当脱空长度达到1.56m之后,轨道-桥梁结构的动柔度各项指标的峰值增长显着,轮轨相互作用力峰值由于轨道整体刚度减弱而变小,钢轨、轨道板、桥梁的振动能量峰值都出现了的突变和迁移现象。轨道板板中脱空时,对轨道-桥梁结构的动柔度幅值、相位角及衰减率等指标影响较低。相对而言,板端脱空对轨道的影响明显大于板中脱空,在板端脱空影响下的轨道横向失去支承,会导致轨道支撑力的减弱,致使轨道结构响应加剧,进而对轨道服役寿命产生严重的影响。（3）依据我国高速铁路路基段实际情况,分析了路基段余弦型不均匀沉降作用下的CRTS-I型板式轨道的受力和变形特性,以及在不同沉降幅值下的轨道结构动柔度和车体加速度影响规律。随着路基发生不均匀沉降,轨道结构由于重力作用会产生跟随性变形情况,且变形呈现两端翘曲,中间与沉降波型相似的现象。当沉降幅值一定时,随着沉降波长的增大,轨道结构与路基间会出现脱空范围增大,之后又贴合的情况,而沉降幅值一定时,轨道结构各层的变形情况基本相同。当路基不均匀沉降波长保持一致时,不同沉降幅值影响下的轨道结构应力趋势都为各层在沉降中心的上表面为压应力最大值,而两侧为拉应力最大值;当沉降波长一定时,随着沉降幅值的增大,轨道板的拉应力峰值从小于压应力转变为大于压应力,而底座板的现象也相似。随着沉降幅值的增大,轨道动柔度幅值和轮轨相互作用力迅速增大,当沉降波长为15m,而沉降幅值为10mm时,车辆的转向架与轮对垂向加速度都为无沉降时的两倍,针对沉降波长为15m以上的路基不均匀沉降需要更加注意。
张志奇[4]（2020）在《高速受电三质量块模型的实验与仿真研究》文中研究表明高速列车运行时,安装在列车顶部的受电弓通过与架空接触线的滑动接触为高速列车供能,这一过程也称之为“受流”。受流质量可以反映弓网接触状况,它不仅制约着列车的最高行驶速度,还影响着弓网系统的使用寿命。受流质量可以通过弓网接触力进行评估,一般而言,接触力平均值和标准差越小代表受流质量越高。为了计算弓网接触力,需要对受电弓进行合理的建模然后进行弓网仿真分析,以这两点为目标,本文的主要工作和结论如下:（1）采用目前主流的受电弓三质量块模型,结合准静态加载、自由振动实验和等效能量法计算,获取弓头、上框架和下框架的等效质量、等效刚度和等效阻尼共9个模型参数。实验过程中,为减小实验误差,将实验步骤严格规范化,且每组实验都至少进行3次,取得了详实可靠的数据用于后续下框架等效阻尼影响因素分析、弓网动力学仿真以及三质量块参数仿真的分析。（2）受电弓下框架等效阻尼对弓网接触力有重要影响,本文仿真结果显示下框架等效阻尼增加可以降低弓网接触力的标准差,即提高受流质量。然而,目前下框架等效阻尼的影响因素尚不明确。文中通过下置弹簧法与悬挂弹簧法两种实验方法,分别在有/无阻尼器的情形下进行对照实验,明确了下框架等效阻尼的影响因素分别为:阻尼器,下臂下铰摩擦,气囊,并确定了各影响因素的占比分别为47.4%,41.6%,11.0%。基于该研究结论,提出采用双阻尼器的设计方案可使弓网接触力的标准差降低3.7%。（3）受电弓的动力学特性会影响弓网接触力,使用加速度/激励的频率响应函数用以表征受电弓的动力学特性。基于DSA380受电弓的三质量模型与武广线二维接触网的有限元模型,仿真分析250、300、350 km/h三个速度等级下DSA380受电弓运行时的弓网接触状况。仿真结果表明,最高速度下,弓网接触力最大值Fmax,接触点最大垂向位移范围RVPPC,定位器最大抬升量MUS,接触力标准差与接触力平均值的比值（σ/Fm）均符合标准的规定,仅就仿真结果而言350 km/h是安全的运行速度。此外,仿真显示接触力标准差,接触点垂向位移范围与定位器最大抬升量均随着受电弓运行速度的增加而增加,这说明受电弓运行速度越快,弓网间震荡越剧烈。（4）目前三质量块模型参数的获取主要是通过实验测试的方法,实验数据虽然能够真实反映目标受电弓的特征,但是测试周期长而且测试成本高,此外,弓网耦合仿真时三质量块模型参数的优化结果应用于实测受电弓时不具备即时行。因此,使用仿真的方法复现三质量块参数实验测试的流程,并通过与实验数据进行比对从而搭建准确的仿真平台,使用该仿真平台求解三质量块模型参数这一研究思路对降低受电弓的生产成本、优化受电弓结构、节省现场测试时间与测试经费、解放人力具有一定的意义。
李鑫[5]（2020）在《接触网刚度变化对弓网接触力影响的研究》文中认为随着电气化铁路技术的不断完善,高速铁路和城市轨道交通线路的发展都得到了飞速的进步。无论是高速铁路列车还是城市轨道交通列车,未来的发展都将继续提高运行时速,节约运行时间,提高运输效率,然而弓网耦合关系制约了列车运行速度的进一步提高。列车运行时速的提高使弓网耦合振动变得剧烈,加剧弓网间的磨耗和弓网离线电弧烧蚀现象的产生,不利于弓网稳定受流,威胁列车的安全运行。本文通过仿真研究方法,进行高速铁路柔性悬挂接触网和城轨交通刚性悬挂接触网的刚度特性以及弓网接触力特性的研究。在有限元软件MSC.Marc中搭建了弓网耦合仿真模型,根据标准规定和实测数据进行了仿真模型的合理性验证。对于高速铁路简单链形悬挂接触网,首先分析了接触网参数包括线索张力和接触网跨距布置对于接触网刚度分布的影响,然后分析了接触网参数变化引起的接触网刚度变化对弓网接触力的影响和接触网线索密度变化对于弓网接触力的影响。通过小波分解的方法,分析了接触网参数变化对于弓网接触力对应跨距周期、吊弦点以及吊弦间距的分量的影响。为了改善隧道内地铁刚性悬挂接触网的弓网受流质量,本文提出了一种采用金属橡胶材料作为弹性部分加装到汇流排和接触线之间的适用于城市轨道交通的新型刚性悬挂接触网。通过有限元软件MSC.Marc进行仿真分析,仿真结果表明,相比于刚性悬挂接触网,新型刚性悬挂接触网改善了刚度分布,接触力变化幅度小,幅值小,弓网磨耗较小,可靠性更高。当列车的运行时速提高到160km/h时,新型刚性接触网仍能保持良好的接触力特性,且对于轮轨击扰有较好的抵御能力。新型刚性接触网能改善车辆在高速运行情况下的弓网受流质量,保障隧道内车辆高速稳定运行,为城轨隧道内的车辆提速运行提供一定参考。
杨林[6]（2020）在《高速列车作用下周期性桥梁结构周围场地振动及反应谱分析》文中研究说明目前,32m和40m标准跨桥梁结构已大规模应用于高速铁路建设中,并经过住宅聚集的城区,进而引发大量环境振动问题。本文提出一种准确有效的环境振动预测计算方法,对于环境振动的评估、前期规划选线等情况都有十分重要的工程实际意义。本文主要基于虚拟激励法、无限-周期结构理论、薄层法-完全匹配层-容积法（TLM-PML-VM）分别建立了车桥垂向随机振动模型、周期性桥梁结构有限元频域模型和桥梁基础-场地土耦合模型,研究了高速列车作用下桥梁结构周围场地土的动力响应特性及场地振动反应谱,对实际工程中环评工作提供参考。本文研究内容主要为:（1）车辆-桥梁时变系统的垂向随机动力分析基于结构动力学和有限元理论推导了10个自由度的车辆-桥梁垂向运动方程。根据轨道不平顺等效为一系列的简谐荷载的虚拟激励法基本原理,构造出车桥时变系统的虚拟激励输入形式。利用分离迭代法对车桥时变系统运动方程进行求解,并编制车桥耦合系统的垂向随机动力分析程序。最后,基于三倍标准差原理分析车辆-桥梁时变系统的随机垂向振动特性。（2）周期性桥梁结构频域有限元模型分析介绍无限周期结构理论和周期性桥梁结构力学模型。基于无限周期结构理论和频域有限元方法推导桥梁结构频域有限元动力方程和频域有限元特征方程,并提出列车荷载作用下基本跨荷载频谱的计算方法。最后,通过编制的周期性桥梁结构动力分析程序,研究弹簧刚度和阻尼对周期性桥梁结构衰减特性的影响,分析周期性桥梁结构的频散特性以及高速列车荷载作用下其动力响应的频谱和时程特性。（3）桥梁基础-场地土动力相互作用分析基于薄层法-完全匹配层（TLM-PML）建立场地土模型并对动荷载作用下场地土的动力响应进行了推导和求解,进而引入容积法（VM）建立基础-场地土动力相互作用模型,并推导了基础动力阻抗函数和桥梁基础-场地土振动频响函数。最后,编制基础-场地土的动力分析程序,分别对模型维度和多墩激励下场地土的振动特性进行对比分析。（4）桥梁-场地系统振动的现场试验分析介绍地面振动的评价指标与我国对环境振动的控制标准,以大西客专为工程背景介绍桥梁结构类型、现场试验测点的布置以及测试工况,通过消除趋势项、平滑处理和本底振动去除对试验原始数据进行预处理,分别在时域、频域以及1/3倍频程谱内分析特定车速下各测点处的振动特性;最后,利用总体振动加速度级VAL和总体计权振级VL分析不同车速下地面三向振动特性及衰减传播规律,为数值预测方法的有效性验证提供依据。（5）场地土的动力响应及振动反应谱分析介绍环境振动容许限值的选取。以某高铁线为工程背景,采用三个子结构进行模拟,即车辆-桥梁相互作用子系统模型、周期性桥梁结构子系统模型和基础-场地土相互作用子系统模型。求解出场地土的动力响应,在时域、频域以及三分之一倍频程谱内分析场地土振动响应及传播规律,并从定性角度验证预测方法的有效性。然后,用多种行车速度激励下不同场地土的动力响应得到场地振动反应谱,并分析不同因素对于场地振动反应谱特性的影响。最后,根据选定的环境振动限值分析场地振动反应谱,得出高速列车环境振动阈值关系。
杨尊富[7]（2020）在《高速受电弓非定常气动特性研究》文中研究说明随着高速列车运营速度的不断提升,高速气流扰动对弓网受流的影响非常明显。受电弓气动阻力占全车气动阻力的7%-14%。高速气流不仅对减阻降噪有直接的负面影响,而且也会引发受电弓结构的流致振动,使得弓网耦合振动越发明显。本文以改善受电弓气动特性为目的,基于计算流体动力学和有限元理论,分别建立受电弓空气动力学模型、受电弓双向流固耦合模型和弓网动力学模型,进行高速受电弓非定常气动特性和高速弓网受流特性的研究。首先,建立受电弓空气动力学模型,采用分离涡模拟方法（Detached-Eddy Simulation,DES）对不同滑板间距的受电弓滑板非定常气动力进行模拟。采用Solidworks软件,建立受电弓三维实体简化模型,并设置270mm、360mm、450mm、540mm和630mm五种滑板间距;将三维受电弓模型导入ICEM中创建流场计算区域,完成受电弓壁面和流场区域的网格划分,并绘制受电弓壁面边界层网格;将网格模型导入Fluent中,设定湍流模型、边界条件和求解算法,分析不同滑板间距的滑板气动力时域特性;此外,采用快速傅里叶变换法,获得滑板气动力功率谱密度,分析不同滑板间距的滑板气动力频域特性。结果表明,随着滑板间距增大,后滑板升力呈现由负升力向正升力过渡的变化趋势,并且波动范围较大。受电弓滑板不同间距气动力的功率谱密度差异明显,滑板间距改变对后滑板气动升力频谱特性影响较大。其次,建立受电弓双向流固耦合模型,研究不同速度等级下流固耦合作用和纯流场作用的受电弓气动力变化规律。基于计算流体动力学理论,采用雷诺时均方法（Reynolds Average Navier-Stokes,RANS）,建立空气动力学模型;将受电弓空气动力学中的简化模型导入Transient Structure软件,建立受电弓结构动力学模型;采用Ansys Workbench协同仿真平台,通过System Coupling耦合求解器实现Fluent和Transient Structure中流体压力、结构位移数据交换,获得双向流固耦合作用的受电弓气动力。通过受电弓气动抬升力计算方法,等效计算受电弓各部件气动力,获得受电弓气动抬升力。结果表明,流固耦合作用下受电弓气动抬升力比纯流场作用时气动抬升力增大。随着运行速度的提高,流固耦合作用对受电弓各部件气动力、受电弓气动抬升力影响逐渐显着。最后,采用受电弓归算质量模型和接触网有限元模型,建立弓网耦合动力学模型。将考虑流固耦合作用的受电弓气动抬升力实时加载至弓网动力学模型中,分析受电弓流固耦合气动力对弓网动力学的影响。结果表明,考虑流固耦合作用将导致弓网接触力均值、最大值、最小值和标准差增大。
张翰涛[8]（2020）在《高速受电弓多目标鲁棒控制方法研究》文中认为随着高速列车的运行速度的不断提高,弓网耦合振动变得更加剧烈,接触力波动变大,导致弓网受流质量变差,也会导致电弧放电和接触线磨损等问题。降低接触力波动,提升弓网受流质量成为保障高速列车安全运行的重要问题。本文以降低弓网接触力波动为目的,基于弓网有限元模型,提出了基于状态估计的受电弓多目标鲁棒控制器和考虑作动器时滞的鲁棒控制器两种控制方法,并验证其有效性和鲁棒性。首先,建立了受电弓多刚体模型和归算质量模型。采用有限元法,建立了接触网有限元模型。在接触网建模过程中,将腕臂和支撑杆等结构等效为集中质量点;将接触线和承力索视为非线性索单元;而吊弦大部分的工作状态是拉伸状态,则可以视为非线性杆单元。采用罚函数将受电弓和接触网进行耦合,实现弓网动态仿真。采用欧标EN50318,验证弓网模型的有效性。然后,考虑弓网复杂的工作环境,设计了卡尔曼滤波器,用于获取受电弓的状态信息。通过对受电弓动力学方程的推导,得出接触力间接表达式,揭示了弓网接触力的波动与受电弓弓头的加速度的剧烈变化的正相关性。通过最小化弓头加速度降低接触力波动的方法,设计了一种基于状态估计的多目标鲁棒控制器,并通过非线性弓网有限元模型验证控制器的有效性和鲁棒性。研究结果表明设计的控制器不但能有效地降低接触力的波动,而且在能耗方面的需求也是较低的,还可以有效地解决受电弓的参数摄动以及接触线的磨损不平顺性。最后,为了提高控制器的可靠性,针对受电弓的时滞问题设计了一种时间延迟随机的多目标鲁棒控制器,每个控制目标可赋予不同的权重系数,进而达到所需的控制效果。采用非线性弓网有限元模型,验证了控制器的有效性和鲁棒性。研究结果表明,控制器不仅能有效的降低接触力的波动,而且能耗也较低,还可以有效地处理受电弓的参数扰动和接触线的磨损不平顺性。
李枭俊[9]（2020）在《刚性接触网腕臂型支持装置疲劳分析及其结构优化》文中研究说明随着中国轨道交通行业的快速发展,刚性接触网与柔性接触网网相比,显现出更简单的结构、更大的载流量与更低的净空要求,因此在城市轨道交通领域应用得愈加广泛。而刚性接触网支持装置作为刚性接触网系统中的关键零部件,易发生疲劳失效的状况,但国内外对其疲劳方面的研究较少,支持装置的疲劳寿命不确定、结构继续适用性不确定等成为亟待解决的问题。本文以刚性接触网腕臂型支持装置为研究对象,提出基于功率密度的疲劳分析方法,并结合弓网动态仿真与模态理论对现有的刚性接触网腕臂型支持装置进行疲劳分析及结构设计优化。首先,根据传统的疲劳分析理论总结出基于功率密度的疲劳分析方法;其次,通过对刚性接触网中零部件的简化,利用有限元分析方法建立刚性接触网弓网动态仿真,得到不同速度等级下刚性接触网腕臂型支持装置所受的弓网动态抬升力,并绘制出应力-时间曲线作为支持装置疲劳试验台所需输入载荷谱。通过SOLIDWORK软件绘制刚性接触网腕臂型支持装置三维模型并将其导入ANSYSWORKBENCH中,根据组成支持装置上的各零部件具体位置,确定合适的载荷条件及约束关系,经静力学与动力学分析得到其最大应力集中区域与最大应变集中范围,并以这些关键点位为测试点,再根据实际工况条件搭建支持装置疲劳试验台,将应变片粘贴在所选择的测试点上,获取测试点信息为支持装置的疲劳分析、结构优化等提供真实数据支持。以功率密度理论为基础的疲劳分析方法作为主要分析手段,以支持装置疲劳试验台测得的实际数据为主要依据,对支持装置的疲劳寿命进行估计,得出其最疲劳极限最小为528.26h并以200万弓架次疲劳服役极限作为标准与其比对,验证该方法分析得到的结果与实际寿命相符。最后,利用模态理论对刚性接触网腕臂型支持装置的固有频率进行分析,结果显示其1阶固有频率（16.75Hz）与输入载荷最高主频率（15.99Hz）相近,因此会发生共振而导致疲劳失效,结合基于功率密度的疲劳分析所得到的结论,以提高支持装置疲劳极限、减少设计冗余为目的,对其结构设计进行优化。优化后的支持装置1阶固有频率（20.40Hz）得到提高并远离输入载荷主频率（15.99Hz）。该优化方案极大地降低了支持装置共振发生概率,且再次利用仿真和试验进行分析,验证了支持装置优化方案的合理性。
谭梦颖[10]（2019）在《基于受电弓振动状态的接触网实时故障诊断技术研究》文中研究说明受电弓-接触网系统是电气化铁路从牵引变电所获取电能的主要结构。弓网系统的可靠性限制和决定了电气化铁路最高运行速度和运行安全,保障受电弓-接触网系统工作状态的安全对铁路运输有着重要的意义。随着电气化铁路的迅速发展,行车速度和密度的增加,接触网系统故障时有发生。为此,本文利用FBG传感器技术,设计开发了一套接触网实时状态监测与故障诊断系统,通过监测受电弓弓头振动状态,实现对接触网的实时安全状态评估与故障诊断。主要完成了以下几个方面的研究内容:针对现有接触力检测方法的不足及接触网检测的工程需求,建立受电弓弓头简化梁模型,通过研究受电弓弓头滑板应变响应与弓头载荷激励之间的映射关系,提出基于FBG应变传感器的弓网接触力检测方法,在不打破受电弓结构荷载传递路径的基础上,实现弓网接触力的准确测量。同时,对于温度与应变的交叉敏感导致的FBG应变传感器测量精度低的问题,通过探究FBG传感器应用于弓网系统检测时温度影响机理,提出一种基于自适应干扰对消的温度补偿方法,采用自适应滤波原理,基于参考温度与干扰温度的相关性,与真实应变的正交性,以最小均方误差为优化目标,自适应调整滤波器参数,消除实测应变信号中与温度相关的分量,极大的提高了测量精度,并通过线路试验验证了其可靠性。为研究接触网故障特征,基于有限单元法模拟了接触网膨胀接头、锚段关节和支持装置的故障及接触网复合故障。通过分析接触网故障特征以及故障演变规律,为后续探究接触网故障诊断方法提供理论和数据支撑。针对接触网异常状态检测的实际困难及现有方法的不足,引入局部离群因子（LOF）和最小熵解卷积（MED）算法检测接触网异常状态。利用平方包络和特征融合优化MED分析结果,进一步增强故障特征,提高了检测精度。考虑异常状态检测实时性需求,利用K-S检验和QQ图评估应变数据正态性,提出一种基于滑动窗口的接触网异常状态实时检测方法——复合短时标准差,以弓头应变为特征参数,随列车运营环境和速度自适应调整状态评估指标,计算速度快,检测精度高。为选择合理的滑动窗口参数,利用故障仿真数据分析了速度、故障程度对窗口长度的影响。与局部离群因子和MED-特征融合的状态检测方法对比发现,复合短时标准差的检测精度、检测实时性更优,更符合接触网实时状态监测需求。根据接触网故障在应变信号中的表征差异,基于应变数据波动特性,定义了增强样本熵和接触网结构定位系数用于有效提取故障特征和故障定位信息。利用线性判别分析（LDA）将故障特征投影至最佳鉴别子空间,使其具有最大可分离性,从而识别故障类型。通过已有故障样本训练LDA故障分类模型,可以实现待测故障的智能化诊断。基于以上研究建立了基于受电弓振动状态的接触网实时故障诊断系统。在此基础上,研发了接触网实时诊断设备,通过将其应用于实际线路,验证了该系统在工程应用中的可行性和可靠性。基本实现了基于受电弓振动状态的接触网实时故障诊断系统的工程化。
二、有限单元法及Householder变换对高速列车弓网系统动力学模态的分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、有限单元法及Householder变换对高速列车弓网系统动力学模态的分析（论文提纲范文）
（1）风环境下高速双弓-网系统动态受流特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 课题研究现状 |
| 1.2.1 弓网关系研究现状 |
| 1.2.2 接触网波动研究现状 |
| 1.2.3 弓网系统风振研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 受电弓-接触网耦合系统建模 |
| 2.1 受电弓模型 |
| 2.2 接触网模型 |
| 2.3 弓网动态耦合及模型有效性验证 |
| 2.3.1 弓网动态耦合 |
| 2.3.2 单弓-网系统和双弓-网系统描述 |
| 2.3.3 模型有效性验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 考虑空气阻尼影响的高速双弓-网系统动态特性分析 |
| 3.1 作用于接触网线索上的空气阻尼 |
| 3.2 计及空气阻尼的接触线波动速度修正 |
| 3.2.1 欧拉梁模型下的接触线波动速度 |
| 3.2.2 接触网附属部件对接触线波动速度的影响 |
| 3.2.3 接触线波速试验验证 |
| 3.2.4 空气阻尼对接触线波动速度的影响 |
| 3.3 考虑空气阻尼的双弓-网系统动态受流性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 考虑脉动风激励的高速双弓-网系统受流性能分析 |
| 4.1 作用于接触网线索上的脉动风载荷 |
| 4.2 接触网沿线脉动风场模拟 |
| 4.3 脉动风下高速双弓-网系统动态受流特性分析 |
| 4.3.1 风速对双弓-网系统受流性能的影响 |
| 4.3.2 风攻角对双弓-网系统受流性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 脉动风下接触网覆冰后的高速双弓-网系统动态受流性能分析 |
| 5.1 覆冰载荷处理 |
| 5.1.1 覆冰载荷模拟方法 |
| 5.1.2 覆冰接触网线索运动微分方程 |
| 5.2 覆冰条件下双弓-网系统动态受流性能分析 |
| 5.3 考虑线索覆冰和脉动风作用下的双弓-网系统动态受流性能分析 |
| 5.3.1 覆冰厚度对双弓-网系统受流性能的影响 |
| 5.3.2 风速对双弓-网系统受流性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（2）轨道谱激励下动车组车体振动疲劳性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展动态 |
| 1.2.1 动车组车体载荷谱研究 |
| 1.2.2 动车组车体模态及频率响应研究 |
| 1.2.3 动车组车体振动疲劳研究 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 本章小结 |
| 第二章 随机振动疲劳分析理论 |
| 2.1 疲劳基础理论介绍 |
| 2.1.1 结构疲劳设计方法 |
| 2.1.2 影响疲劳强度的因素 |
| 2.1.3 疲劳累积损伤理论 |
| 2.1.4 疲劳载荷谱处理方法 |
| 2.2 随机振动疲劳分析方法介绍 |
| 2.2.1 随机振动的数学分析 |
| 2.2.2 功率谱密度(PSD)函数 |
| 2.2.3 材料的S-N曲线 |
| 2.2.4 随机振动疲劳时域法 |
| 2.2.5 随机振动疲劳频域法 |
| 本章小结 |
| 第三章 动车组车体有限元分析 |
| 3.1 动车组车体有限元模型的建立 |
| 3.1.1 动车组车体的结构特点 |
| 3.1.2 动车组车体有限元网格划分 |
| 3.1.3 动车组车体整备状态下重量组成 |
| 3.2 有限元法简介及分析流程 |
| 3.2.1 有限元法简介 |
| 3.2.2 有限元分析流程 |
| 3.3 动车组车体静强度分析 |
| 3.3.1 车体静强度评定标准 |
| 3.3.2 动车组车体静强度载荷及约束 |
| 3.3.3 动车组车体静强度计算工况及结果分析 |
| 3.4 动车组车体模态分析 |
| 3.4.1 模态分析基本理论 |
| 3.4.2 动车组车体模态评定标准 |
| 3.4.3 车体模态结果分析 |
| 3.5 动车组车体频响特性分析 |
| 3.5.1 频响特性分析基本理论 |
| 3.5.2 动车组车体振动疲劳寿命校核点选取 |
| 3.5.3 车体频响计算结果及分析 |
| 本章小结 |
| 第四章 车体疲劳载荷谱计算 |
| 4.1 动车组列车动力学模型建立 |
| 4.1.1 动车组列车动力学基本参数 |
| 4.1.2 动车组列车动力学模型介绍 |
| 4.2 轨道不平顺 |
| 4.2.1 轨道不平顺分类 |
| 4.2.2 轨道不平顺谱 |
| 4.3 动车组车体空簧处随机载荷谱结果分析 |
| 本章小结 |
| 第五章 动车组车体振动疲劳寿命计算 |
| 5.1 振动疲劳寿命计算流程 |
| 5.2 PSD载荷谱编制 |
| 5.2.1 载荷谱处理方法 |
| 5.2.2 动车组车体频域载荷谱结果 |
| 5.3 动车组车体铝合金材料S-N曲线 |
| 5.4 动车组车体振动疲劳寿命分析 |
| 5.4.1 载荷相关和不相关对车体振动疲劳寿命影响 |
| 5.4.2 Dirlik法和Narrow Band法振动疲劳寿命结果对比 |
| 5.4.3 列车运行速度对动车组车体振动疲劳寿命影响 |
| 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）轨下支承失效下高速铁路频域响应（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 世界高速铁路发展概况 |
| 1.1.2 我国高速铁路发展概况 |
| 1.2 高速铁路发展带来的新问题 |
| 1.2.1 轨道扣件失效 |
| 1.2.2 轨道板脱空 |
| 1.2.3 路基不均匀沉降的形成 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 高速车辆-轨道-桥梁耦合动力学研究 |
| 1.3.2 高速车辆-轨道-路基耦合动力学研究 |
| 1.3.3 轨下支承失效理论研究 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第二章 高速铁路垂向耦合系统动力学频域分析模型 |
| 2.1 关于高速铁路车辆-轨道-桥梁垂向耦合动力学模型建模的讨论 |
| 2.1.1 车辆-轨道-桥梁动力相互作用系统模型 |
| 2.1.2 高速列车垂向耦合频域计算 |
| 2.1.3 轨道-桥梁垂向耦合频域计算 |
| 2.2 关于高速铁路车辆-轨道-路基垂向耦合动力学模型建模的讨论 |
| 2.2.1 车辆-轨道-路基动力相互作用系统模型 |
| 2.2.2 轨道-路基垂向耦合频域计算 |
| 2.2.3 弹性地基梁-体空间模型 |
| 2.3 轮轨接触关系 |
| 2.4 轮轨动态相互作用力计算 |
| 2.5 轨道结构功率流评价指标 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 钢轨扣件失效下高速铁路频域响应 |
| 3.1 扣件失效工况模拟 |
| 3.2 扣件失效对轨道-桥梁系统振动响应的影响分析 |
| 3.2.1 车辆-轨道-桥梁系统计算参数 |
| 3.2.2 轨道-桥梁系统动柔度分析 |
| 3.2.3 轨道不平顺激励下轮轨振动响应分析 |
| 3.2.4 轨道振动响应 |
| 3.3 扣件失效对高速铁路车辆-轨道-桥梁系统振动能量传递的影响 |
| 3.3.1 轨道-桥梁结构功率流分布 |
| 3.3.2 轨道-桥梁结构功率流传递率 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 轨道板脱空下高速铁路频域响应 |
| 4.1 轨道板脱空型式及模型参数 |
| 4.1.1 脱空型式 |
| 4.1.2 计算模型参数 |
| 4.2 板端脱空对高速铁路车辆-轨道-桥梁系统振动响应的影响分析 |
| 4.2.1 轨道-桥梁系统动柔度分析 |
| 4.2.2 轮轨振动响应分析 |
| 4.3 板端脱空对高速铁路车辆-轨道-路基系统振动能量传递的影响 |
| 4.3.1 轨道-桥梁结构功率流分布 |
| 4.3.2 轨道-桥梁结构功率流传递率 |
| 4.4 板中脱空对高速铁路车辆-轨道-路基系统振动响应的影响分析 |
| 4.4.1 轨道-桥梁系统动柔度分析 |
| 4.4.2 轮轨振动响应分析 |
| 4.5 板中脱空对高速铁路车辆-轨道-路基系统振动能量传递的影响 |
| 4.5.1 轨道-桥梁结构功率流分布 |
| 4.5.2 轨道-桥梁结构功率流传递率 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 路基不均匀沉降下高速铁路频域响应 |
| 5.1 路基不均匀沉降下轨道-路基系统静力学分析 |
| 5.1.1 典型路基不均匀沉降对轨道结构的影响 |
| 5.1.2 路基不均匀沉降对轨道结构变形的影响 |
| 5.1.3 路基不均匀沉降对轨道结构受力的影响 |
| 5.2 路基不均匀沉降对轨道-路基系统的影响分析 |
| 5.3 路基不均匀沉降对高速铁路车辆振动响应的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要研究工作回顾 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）高速受电三质量块模型的实验与仿真研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题研究意义 |
| 1.3 受电弓结构 |
| 1.4 受电弓的简化模型 |
| 1.4.1 受电弓的非线性模型 |
| 1.4.2 受电弓的全柔模型 |
| 1.4.3 受电弓的多刚体模型 |
| 1.4.4 受电弓的刚柔混合模型 |
| 1.4.5 受电弓的质量块模型 |
| 1.4.6 受电弓的实体结构 |
| 1.5 课题的主要工作 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 三质量块模型参数测量与分析 |
| 2.1 归算参数等效原理 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 归算参数实验方法和步骤 |
| 2.3.1 弓头等效参数 |
| 2.3.2 上框架等效参数 |
| 2.3.3 下框架等效参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 下框架等效阻尼的实验研究 |
| 3.1 实验方案及过程 |
| 3.2 理论模型 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 DSA380的线路仿真测试 |
| 4.1 接触网模型 |
| 4.2 弓网接触模型 |
| 4.3 受电弓的动力学特性 |
| 4.4 弓网动力学仿真 |
| 4.4.1 接触力的时程曲线 |
| 4.4.2 接触力的频率分布 |
| 4.4.3 接触力的统计结果 |
| 4.4.4 不同频段滤波后的接触力标准差 |
| 4.4.5 RVPPC与MUS |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 仿真三质量块参数 |
| 5.1 三质量块模型的3级弹簧振子系统 |
| 5.1.1 弓头弹簧振子系统 |
| 5.1.2 上框架对应的弹簧振子系统 |
| 5.1.3 下框架对应的弹簧振子系统 |
| 5.2 悬臂梁的静力学与动力学仿真 |
| 5.3 受电弓上臂的静力学分析与动力学仿真 |
| 5.3.1 仿真前处理 |
| 5.3.2 仿真结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 待解决的问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（5）接触网刚度变化对弓网接触力影响的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 弓网系统及国内外研究现状 |
| 1.2.1 弓网系统 |
| 1.2.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究目的及意义 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 2 受电弓-接触网模型特性分析 |
| 2.1 受电弓-接触网模型特性 |
| 2.2 弓网耦合模型动力学分析 |
| 2.3 弓网受流评价指标 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 弓网耦合系统仿真模型 |
| 3.1 有限元分析方法 |
| 3.2 MSC.Marc仿真软件 |
| 3.3 弓网耦合仿真模型建立 |
| 3.3.1 接触网和受电弓仿真模型 |
| 3.3.2 弓网耦合仿真模型的实现与结果验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 简单链形悬挂接触网的刚度及接触力特性 |
| 4.1 接触网刚度特性 |
| 4.1.1 线索张力对接触网刚度的影响 |
| 4.1.2 跨距布置对接触网刚度的影响 |
| 4.2 弓网接触力特性 |
| 4.2.1 线索张力对弓网接触力的影响 |
| 4.2.2 线索密度对弓网接触力的影响 |
| 4.2.3 跨距布置对弓网接触力的影响 |
| 4.3 小波分解在弓网接触力分析中的应用 |
| 4.3.1 小波理论 |
| 4.3.2 基于小波分解的弓网接触力分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 新型刚性悬挂接触网接触力特性研究 |
| 5.1 刚性悬挂接触网刚度特性 |
| 5.2 新型刚性悬挂接触网结构及弓网接触力特性 |
| 5.2.1 新型刚性悬挂接触网结构特征 |
| 5.2.2 材料性质对弓网接触力的影响 |
| 5.2.3 金属橡胶元件布置间距对弓网接触力的影响 |
| 5.3 新型刚性接触网与刚性接触网刚度及接触力对比 |
| 5.4 高速运行及轮轨击扰下的弓网接触力特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）高速列车作用下周期性桥梁结构周围场地振动及反应谱分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究综述 |
| 1.2.1 车辆-桥梁时变系统振动和随机振动研究现状 |
| 1.2.2 一维周期性梁体结构的研究现状 |
| 1.2.3 基础-场地土动力相互作用研究现状 |
| 1.2.4 高架轨道交通产生的环境振动研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及特色 |
| 2 基于虚拟激励法的车辆-桥梁时变系统垂向随机振动分析 |
| 2.1 车辆-桥梁垂向耦合动力模型的建立 |
| 2.1.1 车辆模型运动方程 |
| 2.1.2 桥梁模型运动方程 |
| 2.1.3 车桥垂向系统耦合关系的建立 |
| 2.2 基于虚拟激励法推导车桥系统随机振动响应 |
| 2.2.1 虚拟激励法的基本原理 |
| 2.2.2 构造车桥系统的虚拟激励 |
| 2.3 车辆-桥梁时变耦合系统随机振动的求解 |
| 2.4 车桥耦合垂向系统随机动力分析程序设计 |
| 2.5 模型验证及算例分析 |
| 2.5.1 模型验证 |
| 2.5.2 算例分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 周期性桥梁结构频域有限元模型分析 |
| 3.1 无限周期结构理论 |
| 3.2 周期性桥梁结构力学模型 |
| 3.3 周期性桥梁结构频域有限元模型 |
| 3.3.1 梁和墩的振动方程 |
| 3.3.2 周期性桥梁结构运动方程 |
| 3.3.3 桥梁结构任意跨的动力响应 |
| 3.3.4 频域内移动加载的实现 |
| 3.4 桥梁结构频域有限元特征方程 |
| 3.5 周期性桥梁结构动力分析程序设计 |
| 3.6 模型验证及算例分析 |
| 3.6.1 模型验证 |
| 3.6.2 桥梁结构振动衰减特性的影响因素分析 |
| 3.6.3 桥梁结构禁通带特性及动力分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 3.8 本章附录 |
| 4 桥梁基础-场地土动力相互作用分析 |
| 4.1 桥梁基础-场地土动力相互作用分析模型的建立 |
| 4.1.1 场地土的基本假设 |
| 4.1.2 场地土阻尼的复阻尼理论 |
| 4.1.3 桥梁基础-场地土的简化假设 |
| 4.2 基于薄层法-理想匹配层建立场地土模型 |
| 4.2.1 基于薄层法推导场地土振动基本解 |
| 4.2.2 理想匹配层边界理论 |
| 4.2.3 理想匹配层在薄层法中的应用 |
| 4.3 基于容积法建立基础-场地土相互作用模型 |
| 4.3.1 TLM-PML-VM方法的理论分析基础 |
| 4.3.2 群桩基础的节点群划分 |
| 4.3.3 承台-群桩基础的节点群划分 |
| 4.3.4 基础-场地体系阻抗函数的推导 |
| 4.4 桥梁基础-场地土振动频响函数的推导 |
| 4.5 桥梁基础-场地土的动力分析程序设计 |
| 4.6 模型验证及桥梁基础-场地土动力相互作用分析 |
| 4.6.1 承台-群桩基础的动力阻抗函数验证 |
| 4.6.2 桥梁基础-场地土振动频响函数验证 |
| 4.6.3 桥梁基础-场地土动力相互作用的影响分析 |
| 4.6.4 三墩激励下场地土的振动频谱和时程特性分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 高速铁路桥梁-场地系统的现场振动试验分析 |
| 5.1 环境振动的评价指标与我国控制标准 |
| 5.1.1 环境振动的评价指标 |
| 5.1.2 我国环境振动控制标准 |
| 5.2 地面振动的现场测试 |
| 5.2.1 工程背景 |
| 5.2.2 测点布置 |
| 5.2.3 测试工况 |
| 5.3 试验数据预处理及分析 |
| 5.3.1 试验数据的预处理 |
| 5.3.2 特定车速下场地垂向振动特性及衰减规律分析 |
| 5.3.3 不同车速下场地土三向振动特性及衰减规律分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 高速铁路桥梁周围场地土动力响应及反应谱分析 |
| 6.1 环境振动限值的选取 |
| 6.2 高速铁路桥梁周围场地土动力响应分析 |
| 6.2.1 高速列车轮轨力响应 |
| 6.2.2 桥梁墩底支反力响应 |
| 6.2.3 桥墩周围场地土动力响应 |
| 6.3 场地振动反应谱特性分析 |
| 6.3.1 计算参数 |
| 6.3.2 特定车速下场地反应谱特性分析 |
| 6.3.3 多种车速下场地反应谱特性分析 |
| 6.4 高速列车环境振动阈值分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）高速受电弓非定常气动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高速受电弓气动特性研究 |
| 1.2.2 高速受电弓流固耦合特性研究 |
| 1.2.3 高速受电弓气动力对弓网受流影响研究 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第2章 受电弓空气动力学理论 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 受电弓空气动力学基本理论 |
| 2.2.1 空气动力学基本方程 |
| 2.2.2 气动力计算方法 |
| 2.2.3 湍流模型 |
| 2.2.4 边界层理论 |
| 2.3 流固耦合理论及基本方程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 受电弓滑板不同间距的非定常气动特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 受电弓非定常气动力计算模型 |
| 3.2.1 受电弓模型及流场计算域 |
| 3.2.2 网格划分及无关性验证 |
| 3.2.3 求解器参数设定 |
| 3.3 受电弓滑板间距计算工况 |
| 3.4 计算结果分析 |
| 3.4.1 受电弓滑板周围流场分析 |
| 3.4.2 受电弓滑板气动力时域分析 |
| 3.4.3 受电弓滑板气动力频域分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 受电弓流固耦合气动特性及弓网受流特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 受电弓流固耦合模型 |
| 4.2.1 受电弓空气动力学模型 |
| 4.2.2 受电弓结构动力学模型 |
| 4.2.3 流固耦合设置 |
| 4.3 弓网动力学模型 |
| 4.4 不同运行速度下受电弓流固耦合气动特性分析 |
| 4.5 受电弓流固耦合气动力对弓网受流特性影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（8）高速受电弓多目标鲁棒控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 受电弓-接触网模型研究进展 |
| 1.2.2 受电弓主动控制研究进展 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 第2章 弓网系统动力学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 受电弓系统模型 |
| 2.2.1 受电弓多刚体模型 |
| 2.2.2 受电弓归算质量模型 |
| 2.3 接触网有限元模型 |
| 2.4 弓网模型有效性验证 |
| 2.4.1 弓网系统耦合 |
| 2.4.2 弓网耦合模型验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于状态估计的受电弓多目标鲁棒控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 问题分析 |
| 3.2.1 面向控制的弓网模型 |
| 3.2.2 控制目标分析 |
| 3.3 受电弓状态估计 |
| 3.4 基于状态估计的受电弓多目标鲁棒控制 |
| 3.4.1 多目标鲁棒控制器设计 |
| 3.4.2 控制器有效性分析 |
| 3.4.3 控制器鲁棒性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 考虑作动器时滞的受电弓主动控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题分析 |
| 4.3 考虑时滞的受电弓主动控制 |
| 4.3.1 考虑时滞的控制器设计 |
| 4.3.2 控制器有效性和鲁棒性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（9）刚性接触网腕臂型支持装置疲劳分析及其结构优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 第2章 疲劳理论及支持装置载荷谱获取 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 疲劳分析理论 |
| 2.3 基于功率密度理论的疲劳分析方法 |
| 2.4 弓网仿真模型构建与载荷谱获取 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 腕臂型支持装置有限元分析与试验 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 有限元模型分析 |
| 3.2.1 有限元分析方法 |
| 3.2.2 支持装置有限元模型的构建 |
| 3.2.3 有限元计算结果分析 |
| 3.3 支持装置动态应力载荷采集试验 |
| 3.3.1 试验方案及设备 |
| 3.3.2 试验数据处理及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 支持装置寿命预测及结构优化方案 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 支持装置寿命预测 |
| 4.2.1 支持装置的功率密度-寿命特性 |
| 4.2.2 试验结果的频域特性分析 |
| 4.3 支持装置模态分析 |
| 4.3.1 模态理论 |
| 4.3.2 支持装置模态结果分析 |
| 4.3.3 支持装置振动特性分析 |
| 4.4 支持装置结构设计优化方案 |
| 4.4.1 支持装置结构优化分析 |
| 4.4.2 优化后支持装置模态分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（10）基于受电弓振动状态的接触网实时故障诊断技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 弓网系统发展趋势与研究现状 |
| 1.3 接触网状态检测研究现状 |
| 1.3.1 接触网检测车 |
| 1.3.2 非接触式检测 |
| 1.3.3 接触式检测 |
| 1.4 接触网故障诊断研究现状 |
| 1.5 论文主要研究内容 |
| 第2章 弓网动态相互作用状态检测技术研究 |
| 2.1 基于应变的弓网接触力检测方法研究 |
| 2.1.1 测试方法的理论分析 |
| 2.1.2 应变测点选择与关键参数标定 |
| 2.1.3 基于仿真与地面试验的检测方法验证 |
| 2.2 FBG传感器温度补偿技术研究 |
| 2.2.1 FBG传感器测量原理 |
| 2.2.2 传统的FBG传感器温度补偿方法 |
| 2.2.3 新的温度补偿方法 |
| 2.2.4 新的温度补偿方法在实际线路中的应用 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 接触网故障模拟及特征分析 |
| 3.1 刚性接触网常见故障类型 |
| 3.1.1 膨胀接头失效 |
| 3.1.2 锚段关节失效 |
| 3.1.3 支持装置失效 |
| 3.2 基于有限元的接触网故障模拟 |
| 3.2.1 弓网系统建模 |
| 3.2.2 膨胀接头故障模拟 |
| 3.2.3 锚段关节故障模拟 |
| 3.2.4 支持装置故障模拟 |
| 3.3 接触网故障特征分析 |
| 3.3.1 接触网正常状态特征分析 |
| 3.3.2 膨胀接头故障特征分析 |
| 3.3.3 锚段关节故障特征分析 |
| 3.3.4 支持装置故障特征分析 |
| 3.3.5 复合故障特征分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 接触网异常状态实时辨识技术研究 |
| 4.1 基于局部离群因子的异常检测 |
| 4.2 基于MED-特征融合的异常检测 |
| 4.2.1 最小熵解卷积 |
| 4.2.2 平方包络 |
| 4.2.3 特征融合 |
| 4.3 基于复合短时标准差的实时异常检测 |
| 4.3.1 冲击信号特征 |
| 4.3.2 基于短时标准差的监测状态分析 |
| 4.3.3 异常状态实时检测 |
| 4.3.4 滑动窗口参数选择 |
| 4.4 三种方法对比 |
| 4.4.1 故障检测精度 |
| 4.4.2 算法时间复杂度 |
| 4.4.3 故障检测实时性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于受电弓振动状态的接触网故障诊断技术 |
| 5.1 应变趋势项提取方法 |
| 5.1.1 二次变分模态分解法 |
| 5.1.2 移动线性最小二乘拟合法 |
| 5.1.3 二次移动平均法 |
| 5.2 接触网故障特征提取方法 |
| 5.2.1 接触网结构定位系数 |
| 5.2.2 增强样本熵 |
| 5.3 基于LDA的接触网故障识别 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 接触网实时状态监测与故障诊断系统 |
| 6.1 系统总体方案 |
| 6.2 系统的组成 |
| 6.2.1 测量采集系统 |
| 6.2.2 数据处理与分析系统 |
| 6.2.3 状态显示预警与访问系统 |
| 6.3 现场运行试验及故障诊断 |
| 6.3.1 现场试验内容与监测数据 |
| 6.3.2 系统可重复性分析 |
| 6.3.3 接触网状态评估与故障诊断实例——刚性接触网 |
| 6.3.4 接触网状态评估与故障诊断实例——柔性接触网 |
| 6.3.5 接触网状态评估与故障诊断实例——刚柔混合区段 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1.主要研究结论 |
| 2.研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
四、有限单元法及Householder变换对高速列车弓网系统动力学模态的分析（论文参考文献）
- [1]风环境下高速双弓-网系统动态受流特性研究[D]. 张玺. 兰州交通大学, 2021(02)
- [2]轨道谱激励下动车组车体振动疲劳性能研究[D]. 白杨. 大连交通大学, 2020(06)
- [3]轨下支承失效下高速铁路频域响应[D]. 周钦悦. 华东交通大学, 2020(05)
- [4]高速受电三质量块模型的实验与仿真研究[D]. 张志奇. 北京化工大学, 2020(02)
- [5]接触网刚度变化对弓网接触力影响的研究[D]. 李鑫. 北京交通大学, 2020(03)
- [6]高速列车作用下周期性桥梁结构周围场地振动及反应谱分析[D]. 杨林. 北京交通大学, 2020(03)
- [7]高速受电弓非定常气动特性研究[D]. 杨尊富. 西南交通大学, 2020(07)
- [8]高速受电弓多目标鲁棒控制方法研究[D]. 张翰涛. 西南交通大学, 2020(07)
- [9]刚性接触网腕臂型支持装置疲劳分析及其结构优化[D]. 李枭俊. 西南交通大学, 2020
- [10]基于受电弓振动状态的接触网实时故障诊断技术研究[D]. 谭梦颖. 西南交通大学, 2019(06)