刚性接触网腕臂型支持装置的振动特性分析与结构优化

刚性接触网腕臂型支持装置是刚性接触网重要的支撑部件,在实际工作中,随着弓网动态接触力的变化,支持装置承受着复杂多变的载荷,因此要求其具有较高的的可靠性。为研究刚性接触网腕臂型支持装置的振动特性及其结构优化,通过腕臂型支持装置的有限元分析,确定其应力最大点,并通过模态分析,提取了腕臂型支持装置的固有频率与振型。其次通过动态应力采集试验,结合有限元分析结果,确定其易发生疲劳故障部位,并进行了振动特性分析。最后针对振动分析和模态分析结果,并基于腕臂型支持装置零部件厚度与刚度的区间不连续的变化方法,以提高1阶固有频率为目标,对其进行了结构优化与验证。结果表明,随着厚度的增加,腕臂型支持装置的固有频率相应增加,优化后的腕臂型支持装置1阶扭转频率由16.75 Hz提高到22.40 Hz,远离弓网动态抬升力信号振动频率,显著改善了腕臂型支持装置的扭转振型。

基于损伤等效理论的AC 25 kV腕臂型支持装置疲劳程序谱编制

刚性接触网具有结构简单、载流量大、净空要求低等优点,已广泛应用于城市轨道交通中。疲劳程序谱是疲劳试验中加载于被测试结构上的载荷,随着刚性接触网零部件疲劳试验的推进,迫切需要制定针对刚性接触网零部件的疲劳程序谱。以AC 25 kV刚性接触网腕臂型支持装置为研究对象,基于疲劳损伤理论、雨流计数法及古德曼等寿命公式,通过损伤等效的方式将变幅应力循环等效为恒幅应力循环,给出以原始载荷谱中零均值应力最大幅值循环作为原始载荷谱的等效载荷谱的损伤等效方案,通过实际案例对载荷谱损伤等效方案进行有效性验证,基于载荷谱等效方案,得到AC 25 kV刚性接触网腕臂型支持装置疲劳程序谱。