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柔性悬挂接触网的静态找形分析

林晓娜  
【摘要】: 本文使用ANSYS软件,编制柔性悬挂接触网的程序,实现了接触网系统的参数化输入和静态找形计算。 所谓接触网的静态找形,就是要确定在给定支撑边界条件下的满足接触网要求的曲线形状-预应力状态这一综合系统的最佳组合,简而言之,就是确定在考虑自重的情况下将接触网悬到设计高度。 首先确定接触网系统的计算模型,推导了接触网的静态平衡方程,阐述了与模型相关的各个部分应有的技术原理。针对软件的功能要求,基于ANSYS软件,采用标量参数、数组参数及循环语句,实现了接触网系统的参数化建模;考虑到接触网为柔性悬挂结构,具有计算非线性的特点,在接触网找形过程中,打开相应的非线性分析选项,施加重力求其变形,将分析所得到的位移加到有限元模型的节点上,提取更新后接触线上的坐标,计算其与导高的差值,利用差值缩短吊弦长度,抬高接触线。循环前面过程,不断抬升接触线,最终实现接触网的高精度悬挂。最后通过具体的算例对编制的软件进行验证,分别进行了简单链型悬挂和弹性链型悬挂接触网的静态找形,计算了吊弦长度,在找形实现的基础上求解接触网的静态弹性,初步判断接触网的受流质量,并提出了保证接触网高精度悬挂和改善接触网静态弹性的重要措施。 通过算例验证,该程序实现了接触网的参数化输入,实现了接触网的高精度悬挂和吊弦的精确计算,可用于指导吊弦的计算、安装与接触网的架设。


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