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应用TCL/TK语言对弓网耦合系统的界面开发及相关疲劳分析

彭再恒  
【摘要】:本文基于ANSYS软件环境下,论述了使用TCL/TK语言编制界面所用到的原理和编写过程,通过对简单链型和弹性链型两种悬挂方式下的接触线进行疲劳模拟分析,研究了主要的弓网参数对接触线寿命的影响。 界面程序实现了接触网系统的参数化建模,并将各种分析功能(静态找形、动态模拟及疲劳分析)融入到了一个主界面中。通过点击不同的分析功能按钮实现进入不同的分析过程,同时实现了通过主界面更改各个分析模块中的相关参数。 针对柔性悬挂接触网系统,利用TCL/TK语言编制的主界面程序中包括了以下几个模块:建立接触网系统模型所需的参数输入;静态找形及后处理的查看;动态模拟及后处理的查看;疲劳分析及后处理查看。 针对疲劳分析模块,文中详细的论述了有限寿命设计法的技术原理,包括构件S-N曲线的确定、Goodman直线的运用和考虑接触线磨耗之后引起的变幅应力问题的处理,同时给出了求解的基本步骤和程序框图。 本文通过对简单链型和弹性链型悬挂下的接触线进行疲劳模拟,分析了列车行驶速度、接触刚度、弓头质量、干摩擦、跨距、接触线预张力、承力索预张力和预留驰度等因素对两种链型悬挂下接触线寿命的影响;同时针对两种链型悬挂情况,分别比较了受电弓按三元弓模拟和按多元弓模拟对接触线寿命的影响;最后在相同的参数条件下,分析比较了简单链型和弹性链型悬挂下的接触线寿命,并得出了一些有益的结论。


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