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摘要
针对有限元瞬态分析法在计算受电弓部件危险点动应力时存在耗时久、稳定收敛里程短的问题,提出基于受电弓框架模型的部件危险点动应力数值计算(PDSNA)方法。建立由杆件、质量块、弹簧和阻尼组成的受电弓框架模型,通过求解受电弓框架模型的运动微分方程,得到受电弓部件的运动参数,然后基于达朗贝尔原理推导的公式,计算部件规则截面上任意点的动应力;通过静强度仿真分析和数值拟合受电弓部件应力分布的规律,构建部件危险点与规则截面上任意点的应力映射关系,根据该应力映射关系由部件规则截面上任意点动应力外推得到危险点动应力。以V500型受电弓的部件危险点动应力计算为例,并与有限元瞬态分析法对比,验证PDSNA方法的有效性。结果表明:PDSNA方法不但与有限元瞬态分析法的计算结果吻合良好,而且在计算效率和计算样本容量上均有较大提高,可以实现长里程的受电弓部件危险点动应力计算。
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单位中铁科学研究院有限公司; 牵引动力国家重点实验室; 西南交通大学
