• ISSN 0258-2724
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基于应变响应测量弓网接触力的新方法

谭梦颖 邹栋 李瑞平 李艳 周宁 梅桂明 张卫华 黄冠华

谭梦颖, 邹栋, 李瑞平, 李艳, 周宁, 梅桂明, 张卫华, 黄冠华. 基于应变响应测量弓网接触力的新方法[J]. 西南交通大学学报, 2017, 30(6): 1208-1215. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.06.023
引用本文: 谭梦颖, 邹栋, 李瑞平, 李艳, 周宁, 梅桂明, 张卫华, 黄冠华. 基于应变响应测量弓网接触力的新方法[J]. 西南交通大学学报, 2017, 30(6): 1208-1215. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.06.023
TAN Mengying, ZOU Dong, LI Ruiping, LI Yan, ZHOU Ning, MEI Guiming, ZHANG Weihua, HUANG Guanhua. New Contact Force Measuring Method for Overhead Catenary Systems Based on Strain[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2017, 30(6): 1208-1215. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.06.023
Citation: TAN Mengying, ZOU Dong, LI Ruiping, LI Yan, ZHOU Ning, MEI Guiming, ZHANG Weihua, HUANG Guanhua. New Contact Force Measuring Method for Overhead Catenary Systems Based on Strain[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2017, 30(6): 1208-1215. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.06.023

基于应变响应测量弓网接触力的新方法

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2017.06.023
基金项目: 

国家重点研发计划先进轨道交通重点专项(2016YFB1200401-102B,2016YFB1200506)

国家自然科学基金资助项目(51475391)

中国铁路总公司科技研究开发计划课题(2016J005-B)

国家重点研发计划课题(2016YFB1200401)

详细信息
    作者简介:

    谭梦颖(1992-),女,博士研究生,研究方向为受电弓接触力检测与故障诊断,电话:18782994943,E-mail:swjtutemy@163.com

    通讯作者:

    周宁(1977-),男,助理研究员,博士,研究方向为载运工具运用工程,E-mail:zhou_ningbb@sina.com

New Contact Force Measuring Method for Overhead Catenary Systems Based on Strain

  • 摘要: 弓网动态接触力是评估弓网受流质量、接触网状态和滑板磨耗情况、诊断接触网局部缺陷的关键参数。考虑现有接触力检测方法存在的不足与缺陷,提出了一种基于光纤应变传感器测定接触力的方法.首先对受电弓弓头进行结构简化,分析了弓头集中力与应变响应的关系,建立了新的弓网接触力计算模型;其次,基于弓网混合模拟实验台进行了静态实验,验证了响应关系线性假设并对滑板等效刚度和等效长度进行标定,以及多组动态加载实验验证测量方法的有效性,并借助仿真进一步验证其高频工况的可靠性;最后,对惯性力修正前后的接触力测量结果与实际接触力进行了对比实验.研究结果表明:惯性力对接触力的贡献随频率的增加而增大,不考虑惯性力情况下,10Hz时接触力最小值和最大值的测量误差分别达26.57%和11.13%,已不可忽视;修正后接触力测量值与实际值能较好的吻合,最小值和最大值的测量误差降为3.12%和1.54%,测量误差小.

     

  • 杨国伟,魏宇杰,赵桂林,等. 高速列车的关键力学问题[J]. 力学进展,2015,45(0):217-460. YANG Guowei, WEI Yujie, ZHAo Guilin, et al. Research progress on the mechanics of high speed rails[J]. Advances in Mechanics, 2015, 45(0):217-460.
    刘志刚,宋洋,韩烨. 高速铁路接触网研究进展[J]. 西南交通大学学报,2016,51(3):495-496. LIU Zhigang, SONG Yang, HAN Ye. Advances of research on high-speed railway catenary[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2016, 51(3):495-496.
    李向东. 弓网接触力检测关键技术[J]. 铁路技术创新, 2012(1):72-74.
    SEO S I, CHO Y H, MOK JY. A study on the measurement of contact force of pantograph on high speed train[J]. Journal of Mechanical Science and Technology, 2006, 20(10):1548-1556.
    杜高峰,伍川辉. 受电弓动态检测方法研究[J]. 硅谷,2014,(16):48-61.
    陈轲,王泽勇,王黎. 一种新型弓网接触压力检测方案[J]. 上海铁道科技,2005, 30(6):16-17.
    王亚春,徐超,杨才智. 弓网动态接触力测量方法研究[J]. 铁道技术监督,2014,42(12):41-43.
    IKEDA M,NAGASAKA S, USUDA T. A precise contact force measuring method for overhead catenary system.[2017-05-22]. https://www.researchgate.net/publication/228441133_A_precise_contact_force_measuring_method_for_overhead_catenary_system.
    KOYAMA T. Measurement of the contact force of the pantograph by image processing technology[J]. Quarterly Report of Railway Technical Research Institute, 2014, 55(2):73-78.
    IKEDA M. The contact force between pantograph and contact wire-an estimation method using the inversion technique[J]. Quarterly Report of Railway Technical Research Institute, 2004, 45(2):80-85.
    KERSTIN S, ECKE W, KAUTZ M. Smart current collector-fibre optic hit detection system for improved security on railway tracks[J]. Measurement science and technology, 2013, 24(11):1-9.
    USUDA T. The pantograph contact force measurement method in overhead catenary system vehicle system dynamics[J]. Quarterly Report of Railway Technical Research Institute, 2007, 48(3):170-175.
    CENELEC. EN50317:2012铁路应用-集电系统-受电弓与架空接触网动态相互作用的测量要求和确认标准[S]. Brussels:BSI Standards Publication, 2012.
    刘芳,王黎,高晓蓉. 受电弓与接触网间的接触压力检测研究[J]. 电力机车与城轨车辆,2006,30(4):16-18. LIU Fang, WANG Li, GAO Xiaorong. Study of measuring the contact force between pantograph and catenary[J]. Electric Locomotives & Mass Transit Vehicles, 2006, 30(4):16-18.
    KERSTIN S, ECKE W, KAUTZ M. An approach to continuous on-site monitoring of contact forces in current collectors by a fiber optic sensing system[J]. Optics and Lasers in Engineering, 2013, 51:172-179.
    邢继军.弓网动态接触力在线检测系统[D]. 成都:西南交通大学,2005.
    吴学杰. 机车车辆系统中减振控制技术的研究[D]. 成都:西南交通大学,2008.
    吴积钦. 受电弓与接触网系统[M]. 成都:西南交通大学出版社,2010:37-43.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-11-11
  • 刊出日期:  2017-12-25

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