线夹和磨损深度对高速铁路接触线应力分布与疲劳寿命的影响
黄杰1
张家玮2
关金发2
张继旺1
苏凯新1
徐可佳2
1.西南交通大学 轨道交通运载系统全国重点实验室,成都 6100312.西南交通大学 电气工程学院,成都 611756
摘要：[目的]高速铁路接触线在服役过程中存在疲劳失效风险,由于线夹位置受流质量的恶化,该处的接触线磨损严重,成为疲劳失效的高发区域.探究线夹和磨损深度对接触线应力分布和疲劳寿命的影响具有重要的工程意义.[方法]首先,以线夹位置处接触线为研究对象,建立受电弓-接触网耦合系统动力学仿真模型和含实体单元的线夹与接触线的接触网混合模型;然后,对不含线夹的接触线、具有不同磨损率(0％、14％、19％)的含线夹的接触线进行应力分析;最后,开展107循环次数内接触线材料的高周疲劳试验,并基于应力分析结果进行疲劳寿命预测.[结果]研究结果表明,所提的接触网混合模型能够准确、直观地呈现接触线在线夹位置处的应力分布,相比于梁单元接触网模型,该模型能够捕捉到更加详细的应力时程.线夹两端的接触线出现了明显的应力集中,且随着磨损深度的增加,应力集中会更加显著.线夹的存在会显著缩短接触线的疲劳寿命,而忽视线夹的影响将导致预测的接触线疲劳寿命偏长.接触线的疲劳寿命随着磨损深度的增大而缩短,且磨损深度越大,接触线的疲劳寿命缩短越快.
关键词：高速铁路接触线线夹磨损应力分布疲劳寿命
分类号：U225(电气化铁路)
论文发表日期：2026-07-31
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 12-22 )
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