宋洋
- 作品数：19 被引量：153H指数：10
- 供职机构：西南交通大学电气工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金铁道部科技研究开发计划中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程机械工程电气工程自动化与计算机技术更多>>
- 考虑受电弓非线性的弓网动态特性仿真研究被引量：7
- 2015年
- 在以往的弓网研究中,常采用受电弓质量块模型,一般都未考虑受电弓的非线性特性。为此首先重新推导了受电弓非线性框架模型,然后研究了受电弓工作高度对归算参数的影响。最后考虑受电弓动态归算参数的影响修正了弓网耦合动力学方程,并采用龙格库塔法对其进行求解,研究受电弓非线性对弓网动态受流特性的影响。结果表明:归算质量随工作高度的变化不大,归算刚度随受电弓工作高度的变化有较大的振荡;考虑受电弓非线性因素使接触压力变化更加剧烈,列车运行速度越高,受电弓非线性特性对接触压力的影响越大,在研究高速弓网关系时,考虑受电弓非线性因素是很有必要的,可为精确研究高速弓网关系提供借鉴。
- 姜静刘志刚宋洋
- 关键词：弓网耦合动态特性非线性
- 高速弓网空气动力学研究进展被引量：20
- 2015年
- 随着高速列车运行速度的不断提升,空气动力使得弓网的垂向振动、纵向冲击、横向摆动和弓网耦合振动越发明显,弓网的离线更加频繁,受流质量严重恶化。本文在总结归纳国内外已有研究成果的基础上,阐述了数值仿真计算、风洞试验和线路试验的弓网空气动力学研究方法;分析了受电弓的气动特性和减阻降噪措施以及接触网风场模拟、风振响应、接触线气动特性研究的最新进展。针对现有弓网空气动力学研究的不足,指出弓网空气动力学研究目前存在的问题,展望了弓网空气动力学未来发展趋势。
- 张静刘志刚鲁小兵宋洋
- 关键词：受电弓接触网气动特性
- 基于多次EEMD的电气化铁路弓网接触压力波长成分分析被引量：4
- 2015年
- 接触网和受电弓之间的接触压力是表征电气化铁路弓网受流质量的关键参数,现行接触压力时域统计指标无法发现接触网早期不平顺的存在,不利于弓网系统使用寿命和事故预防。本文通过分析实测接触压力数据频域特点,提出一种基于多次EEMD的接触压力波长成分自适应提取方法。以波长成分获得为基础,提出将所有波长范围按照线路实际参数划分为跨距区间、多倍吊弦间距区间、单倍吊弦间距区间和短波长区间,通过统计接触压力在4个区间内波长成分数量并与同一线路数据对比,判断接触网不平顺波长是否存在以及其不平顺波长范围。试验结果和分析表明,本文方法能较有效地提取出接触压力数据所有波长成分;在接触压力时域指标正常的情况下,通过对比同一线路不同数据段的区间波长成分数量,可以确定接触网不平顺在某段线路是否存在及不平顺波长区间,为接触网养护工作提供一定便利和参考。
- 汪宏睿刘志刚宋洋
- 关键词：接触压力
- 基于索、杆组合结构的电气化铁路接触网三维静态模型被引量：11
- 2014年
- 基于有限元理论,采用二节点非线性索单元与线性杆单元离散接触网系统;根据索、杆的精确表达式推导单元切线矩阵;根据结构拓扑关系组装刚度矩阵和不平衡力矩阵,建立整体非线性平衡方程;利用NewtonRaphson法求解该平衡方程,建立接触网的初始平衡状态三维模型,并在模拟算例中得到线性收敛的计算结果。将计算得到的吊弦长度与现有的文献和软件计算结果对比,验证了本方法和模型的有效性。
- 侯运昌刘志刚宋洋王英
- 关键词：接触网吊弦长度
- 脉动风下高速铁路接触网抖振对弓网受流性能的影响被引量：14
- 2014年
- 接触网系统在短周期脉动风的作用下,会发生抖振现象,从而引起弓网受流的恶化。本文考虑作用在接触网上的水平与竖直脉动风和静风载荷,推导作用在接触网系统上的抖振力模型;采用Davenport谱和Panosfsky谱,运用谐波合成法分别模拟水平和竖直方向上的脉动风时程;利用有限元分析软件MSC-MARC建立弓网耦合模型,将抖振力施加到接触网模型中,分析接触网在脉动风下的风振响应,对脉动风作用下的弓网系统进行动态仿真,研究脉动风下接触网抖振对弓网动态受流性能的影响。研究结果表明:脉动风引起的接触网抖振对弓网受流影响很大,在研究接触网风振响应和弓网动态特性时,应综合考虑静风载荷和脉动风载荷的影响;脉动风攻角的变化对弓网受流影响明显,风攻角是研究风载荷下弓网受流性能时不可忽视的因素。
- 宋洋刘志刚汪宏睿侯运昌韩志伟
- 关键词：脉动风抖振有限元
- 高速铁路接触网研究进展被引量：32
- 2016年
- 接触网与受电弓之间动态性能是影响列车运行的重要因素之一,高速铁路中接触网的不良状态直接影响牵引供电系统对动车组的供电安全.论文系统地讨论了高速铁路接触网研究的4个方面,即接触网的初始平衡态求解、接触网动力学建模、接触网非接触检测和接触网静态动态评估,并给出了目前高速铁路接触网研究的最新进展:针对接触网的初始平衡态求解精度不高的问题,通过引入多目标约束的结构找形方法和非线性有限元过程进行求解;在接触网动力学建模方面,考虑环境风对接触网影响的问题,通过环境风模拟和风洞实验获得气动力系数,建立沿线风场进行接触网风振特性分析;对于接触网非接触检测算法的精度不高问题,基于深度学习理论的检测技术和实时图像检测算法是今后发展方向;针对目前接触网动态评估方法缺乏的问题,现代谱估计、时频分析和大数据技术及其融合将是今后接触网评估的重要手段.
- 刘志刚宋洋韩烨汪宏睿张静韩志伟
- 关键词：高速铁路接触网检测
- 高速铁路覆冰接触线气动系数研究与风振响应分析被引量：15
- 2014年
- 为分析高速铁路接触网线索覆冰对接触线风振响应的影响,首先采用流体力学计算软件Fluent对不同覆冰厚度的接触线进行绕流仿真,分析覆冰对接触线气动系数的影响,然后对作用在接触网上的平均风和脉动风载荷进行计算和仿真,用有限元分析软件MSC-Marc建立高速铁路接触网有限元模型。最后,分别将平均风和脉动风载荷施加到有限元模型中,研究不同覆冰厚度对接触线风致振动响应的影响。研究结果表明:接触线覆冰对其气动参数影响较大;高速铁路接触网风振主要由脉动风引起;线索覆冰厚度增加会导致接触线的风偏增大,也会改变接触线的风振形式;覆冰接触线的振幅随覆冰厚度的增加而增大。因此,应避免线索覆冰对高速铁路接触网系统的危害。
- 宋洋刘志刚汪宏睿
- 关键词：平均风脉动风
- 计及覆冰和空气阻尼的弓网动态受流特性被引量：3
- 2016年
- 为研究覆冰和环境风对弓网受流的影响,基于模态分析法,在充分考虑覆冰对接触网系统质量和刚度影响的基础下,重新推导了覆冰接触网运动微分方程,并引入静风载荷引起的空气阻尼对其进行修正.结合受电弓归算质量模型进行动态仿真计算,研究了不同覆冰厚度、风速、风攻角对弓网接触压力的影响.研究结果表明:无风时覆冰厚度的增加会造成弓网接触性能的变差;在静风环境下,由于线索覆冰改变了接触线阻尼,来流风向是静风载荷影响弓网接触性能的主要因素,来流风向越接近水平,对弓网受流性能的影响越小.
- 段甫川刘志刚宋洋张静
- 关键词：覆冰
- 接触网三维模型的建立与风偏的非线性求解被引量：17
- 2015年
- 本文利用空间梁单元与柔性索单元离散电气化铁路接触网,考虑梁单元变形时的几何非线性,采用动坐标迭代法进行求解,计算平衡状态下的吊弦长度,建立接触网三维力学模型。分别利用流体力学软件和风洞试验计算接触线截面的气动力系数,并将横风载荷施加到此模型中,研究风速、张力等因素对接触线风偏的影响,以及考虑几何非线性在研究接触网较大位移问题时的必要性。研究结果表明:在求解接触网大位移问题时,不考虑梁单元变形产生的几何非线性,会对结果造成一定的误差。本文仿真结果可为接触网防风设计提供有益借鉴,提出的仿真方法可适用于接触网发生较大位移时的精确计算,也为研究更为复杂的接触网三维力学特性提供条件。
- 宋洋刘志刚汪宏睿姜静
- 关键词：空间梁单元接触网风偏
- 电气化铁路弓网接触压力功率谱的特征提取被引量：9
- 2014年
- 电气化铁路中,弓网间的接触压力数据是表征弓网受流质量和动态特性的重要参数,现行弓网技术标准中的时域平稳统计参数难以准确全面地反映弓网动态特性。本文使用自回归模型功率谱估计方法,利用信息理论准则选择合适的模型阶数,得到接触压力的功率谱估计。根据接触压力谱的趋势和波动提出了一种接触压力谱的特征提取方法,该方法通过使用二次多项式拟合接触压力谱下包络线表征谱的趋势特征,用谱中极大值点所对应的波长和谱幅值表征谱的波动特征,以此制定固定线路和固定受电弓类型时一定车速下的接触压力谱标准。比较和分析表明,该方法提取的特征参数具有一定规律性和实际意义,为弓网动态性能评价、弓网系列化标准的建立提供了参考。
- 汪宏睿刘志刚韩志伟宋洋
- 关键词：接触压力动态特性自回归模型特征提取
