基于有限元法的高速铁路电连接疲劳断裂特性研究

刘云峰; 徐焱; 周子伟; 肖崇汇; 刘振东; 雷基林; 潘利科; 陈美

doi:10.16112/j.cnki.53-1223/n.2025.06.482

昆明理工大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 50 ›› Issue (06) : 167 -177. DOI: 10.16112/j.cnki.53-1223/n.2025.06.482

基于有限元法的高速铁路电连接疲劳断裂特性研究

刘云峰, 徐焱, 周子伟, 肖崇汇, 刘振东, 雷基林, 潘利科, 陈美

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摘要

电连接作为高速铁路接触网系统的关键非承载零部件，其断裂故障严重影响运营安全，但当前对其疲劳断裂特性的研究仍相对不足.以接触网电连接为对象，采用有限元法对其疲劳断裂行为进行分析.利用ANSYS软件构建了考虑电连接结构的弓网耦合动力学仿真模型，将电连接离散为8个单元，模拟不同速度等级下的载荷分布并生成载荷谱，在此基础上进行疲劳断裂特性分析.计算结果表明，随着列车速度的增加，电连接各单元弯曲载荷提高，导致疲劳寿命降低.当列车以400 km/h时速运行时，电连接靠近接触线的一侧出现明显弯曲应力集中现象，疲劳断裂寿命显著下降，这一问题会严重影响弓网系统受流性能与安全性，研究成果对提升高速铁路接触网系统的安全性具有重要意义.