哈尔滨工程大学学报2023,Vol.55Issue(10) :130-140.DOI:10.11918/202209025

基于流固耦合的大风区接触网正馈线舞动机制分析

Analysis of catenary positive feeder galloping mechanism in strong wind section based on fluid-structure interaction

时颖 陈家乐 王桐 陈义平 冯驰 张宸瑞
哈尔滨工程大学学报2023,Vol.55Issue(10) :130-140.DOI:10.11918/202209025

基于流固耦合的大风区接触网正馈线舞动机制分析

Analysis of catenary positive feeder galloping mechanism in strong wind section based on fluid-structure interaction

时颖 1陈家乐 2王桐 3陈义平 2冯驰 3张宸瑞4
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作者信息

  • 1. 哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001;黑龙江科技大学 电子与信息工程学院,黑龙江 哈尔滨 150022
  • 2. 黑龙江科技大学 电子与信息工程学院,黑龙江 哈尔滨 150022
  • 3. 哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001
  • 4. 国网新疆电力有限公司乌鲁木齐供电公司,乌鲁木齐 830000
  • 折叠

摘要

为进一步明确挡风墙尾流影响下接触网正馈线的舞动机制,以兰新高铁接触网正馈线为研究对象,基于空气动力学理论,建立了接触网正馈线风致振动响应的分析模型.采用流固耦合方法对不同固有频率比和自由度的二维接触网正馈线模型进行了时程分析.研究结果表明:频率比和自由度对接触网正馈线的舞动幅值存在较大的影响.频率比越小,接触网正馈线的振幅受风速影响越大,接触网正馈线发生舞动时的风速范围更广.垂直单自由度系统中接触网正馈线的舞动幅值大于垂直-水平两自由度系统中接触网正馈线的舞动幅值,表明接触网正馈线的水平振动对垂直振动存在一定限制作用.当接触网正馈线在挡风墙尾流影响下发生振动时,正馈线的风攻角不断发生变化.迎风角较大时,正馈线垂直方向气动力幅值增大,更易引起正馈线垂直方向的大幅舞动,并将接触网正馈线的舞动模式归属为无覆冰条件下的Den Hartog舞动.研究结果进一步明确了大风区段无覆冰条件下接触网正馈线的舞动机制,为接触网正馈线舞动的防治提供一定的理论支撑.

关键词

兰新高铁/正馈线/流固耦合/舞动幅值/数值分析

Key words

Lanzhou-Urumqi high speed railway/positive feeder/fluid-structure interaction/galloping amplitude/numerical analysis

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基金项目

国家自然科学基金(51867013)

甘肃省自然科学基金(22JR5RA359)

兰州交通大学天佑创新团队计划(TY202010)

出版年

2023
哈尔滨工程大学学报
哈尔滨工程大学

哈尔滨工程大学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.655
ISSN:1006-7043
参考文献量14
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