一种刚性接触网波动传播速度的试验测定方法

    专利查询2025-06-18  7


    本发明涉及刚性接触网试验方法领域,具体涉及一种刚性接触网波动传播速度的试验测定方法。


    背景技术:

    1、刚性接触网是城市轨道交通与山区隧道铁路的重要供电装置,其具有无张力、不断线、可靠性高、载流量大、零部件少等优点。随着城市轨道交通及山区隧道铁路的不断发展与提速,在与受电弓交互接触中,刚性接触网的波动传播行为表现愈发明显,高速工况下将成为影响弓网系统受流的重要因素。波动传播速度是影响高速工况下弓网受流性能的重要因素,当车辆运行速度接近波动传播速度时,甚至会发生波速共振,严重威胁列车的安全运行。精准确定刚性接触网波动传播速度是开展波动行为研究的前提条件。然而目前关于刚性接触网波动速度的研究尚处于空白阶段,且大部分关于刚性接触网动态行为的研究均基于有限元仿真开展。由于在有限元建模过程中存在一定程度的简化,无法完全精确表现刚性接触网的波动传播行为。而在相关的柔性接触网波动速度测量方法中,一般通过对比不同位置处起振时间差的方法来计算波动传播速度。但刚性接触网整体振动幅度小,色散现象明显,难以明确区分各位置起振时刻。因此,有必要提出一种基于实物试验对刚性接触网波动传播速度进行精确识别的方法。


    技术实现思路

    1、为准确提取实际刚性接触网波动传播速度,本发明提出了一种刚性接触网波动传播速度的试验测定方法。本发明首先通过安装非接触式激光位移传感器对刚性接触网关键点进行监测,然后在刚性接触网跨中施加集中载荷,之后瞬间释放集中载荷,通过激光位移传感器监测刚性接触网各点的自由振动情况,最后绘制刚性接触网波动时空分布图并提取计算波动传播速度。具体包含以下步骤:

    2、步骤1:在测量点处安装非接触式激光位移传感器,所述测量点包括刚性接触网悬挂点和跨中点;

    3、步骤2:在刚性接触网跨中点施加集中载荷,之后瞬间释放所述集中载荷,以触发刚性接触网的自由振动,所述激光位移传感器实时监测位置数据;

    4、步骤3:基于所述位置数据,绘制刚性接触网波动位移时空分布图,并通过拟合波动峰值转移轨迹线的时空斜率提取波动传播速度。

    5、进一步地,步骤3包括:

    6、3.1:提取各激光位移传感器记录的振动位移时程数据,根据激光位移传感器位置将数据排列,以空间位置为横轴,时间为纵轴,绘制整个波动过程的位移时空分布图;

    7、3.2:在波动位移时空分布图中提取跨中点处的位移峰值点;

    8、3.3:根据波动位移时空分布图中不同位置处峰值的先后顺序确定振动的传播方向,采用一次函数拟合峰值点的转移轨迹,计算多条转移轨迹的时空斜率并取平均值,即为刚性接触网的波动传播速度。

    9、相对于现有技术,本发明的有益技术效果为:

    10、1.本发明方法能够通过实物试验对刚性接触网波动传播速度进行测定,相对于有限元仿真,测定结果更准确;

    11、2.本发明由于是同一时刻在释放集中载荷,从而触发刚性接触网的自由振动,并通过后续的数据处理来获得波动传播速度,避免了传统测量方法中刚性接触网振动成分干扰多,各位置处起振时刻难以确定的问题。



    技术特征:

    1.一种刚性接触网波动传播速度的试验测定方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种刚性接触网波动传播速度的试验测定方法,其特征在于,所述步骤1还包括:在刚性接触网自然静止时将激光位移传感器读数平衡清零,并开始记录数据。

    3.根据权利要求2所述的一种刚性接触网波动传播速度的试验测定方法,其特征在于,所述步骤2具体包括:

    4.根据权利要求3所述的一种刚性接触网波动传播速度的试验测定方法,其特征在于,所述步骤3具体包括:

    5.根据权利要求2所述的一种刚性接触网波动传播速度的试验测定方法,其特征在于,所述激光位移传感器安装在可调节的支架上,通过调节支架的高度与角度,使激光位移传感器的激光垂直向下照射在跨中点与悬挂点处刚性接触网汇流排的中心线上。

    6.根据权利要求1-5任一所述的一种刚性接触网波动传播速度的试验测定方法,其特征在于,步骤2中,在所述集中载荷的垂直下方放置缓冲垫。

    7.根据权利要求4所述的一种刚性接触网波动传播速度的试验测定方法,其特征在于,步骤3中,在所述测量点之间进行差值处理。


    技术总结
    本发明公开了一种刚性接触网波动传播速度的试验测定方法,具体为:在刚性接触网悬挂点和跨中点处安装非接触式激光位移传感器;通过在刚性接触网跨中施加集中载荷之后瞬间释放的方式触发刚性接触网的自由振动过程,并通过传感器对其进行记录;基于传感器监测数据,绘制刚性接触网波动位移时空分布图,并通过拟合波动峰值转移线的时空斜率提取波动传播速度。本发明提供了一种基于实物试验的刚性接触网波动传播速度测定方法,能够对刚性接触网实际波动传播速度进行精确测定,同时避免了传统测量方法中刚性接触网振动成分干扰多,各位置处起振时刻难以捕捉的问题。

    技术研发人员:陈龙,宋洋,储文平,刘志刚,胡泽尧
    受保护的技术使用者:西南交通大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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