[发明专利]一种基于载流摩擦学试验的弓网结构参数优化方法

权利要求书

1.一种基于载流摩擦学试验的弓网结构参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，获取接触网的初始结构参数和材料参数，初始结构参数中包括一个选定的跨距，根据所述初始结构参数和材料参数，建立接触网的有限元模型，进行有限元分析，得到不同列车行驶速度下的动态接触力幅频参数，包括动态接触力的振动幅值和振动频率；

步骤二，利用载流摩擦磨损试验机，按照所述不同列车行驶速度下动态接触力的幅频参数控制，并进行摩擦磨损试验，根据试验获得的初始数据，计算不同列车行驶速度下受电弓滑板的摩擦系数和磨损率；

步骤三，确定不同列车行驶速度下的最优跨距参数：分别判断各列车行驶速度下受电弓滑板的摩擦系数是否达到设定的最优摩擦系数范围，受电弓滑板的磨损率是否达到设定的最优磨损率范围，若均达到，则第一次选定的跨距为相应列车行驶速度下的最优跨距参数；若未均达到，则改变有限元模型中的跨距，重复上面步骤一、步骤二的内容，再次判断受电弓滑板的摩擦系数和磨损率，若仍未均达到最优摩擦系数范围和最优磨损率范围，则再次改变有限元模型中的跨距，直到在某次改变有限元模型中的跨距后，重复步骤一、步骤二的内容，最终使受电弓滑板的摩擦系数和磨损率达到设定的最优摩擦系数范围和最优磨损率范围，输出相应列车行驶速度下的最优跨距参数。

2.根据权利要求1所述的基于载流摩擦学试验的弓网结构参数优化方法，其特征在于，受电弓滑板的摩擦系数的计算式如下：

式中，——在某一列车行驶速度下，受电弓滑板的摩擦系数；——在某一行驶速度下多次试验的动态接触力平均值(kN)；——在某一列车行驶速度下的扭矩平均值(N·m)，L——销试样中心矩。

3.根据权利要求1所述的基于载流摩擦学试验的弓网结构参数优化方法，其特征在于，受电弓滑板的磨损率的计算式如下：

式中，w——在某一列车行驶速度下受电弓滑板的磨损率，g/km；Δw——在某一列车行驶速度下，试验机在试验前后的销试样磨损质量损失(g)；v——试验速度(m/s)，即模拟的列车行驶速度；t——磨损时间(s)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于载流摩擦学试验的弓网结构参数优化方法，其特征在于，选定的最优跨距时，还需满足以下条件：步骤一中的动态接触力的振动幅值不能大于设定幅值上限。