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基于有限元的接触网吊柱改造方案设计 古晓东，林德福，吕 波等 接触网 基于有限元的接触网吊柱改造方案设计 古晓东，林德福，吕 波，宋 敏 摘 要：采用有限元方法并结合ANSYS软件编制了吊柱结构的分析程序，实现了对结构的分析与模拟，为检 验零部件荷载标准、校核支持结构的可靠性和提高接触悬挂的稳定性提供了工具和手段。结合工程实例，采用 该方法制订 了吊柱 的改造设计方案 ，并验证实现 了设计要求 。 关键词：接触网；吊柱；有限元 Abstract：Introducesthecompilingofthedroptubesstructureanalysisprogram byfiniteelemem methodcombined withANSYSsoftware．Thisprogram realizestheanalysisandsimulationoftubestructureandsimultaneouslyprovides thetoolsandmethodstotesttheloadstandardofcomponentsandtocheckthereliabilityofsupportstructureaswellas toimprovethestabilityofOCSsuspension．Combiningengineeringinstance，thisarticleusedthismethodtodevelopthe reconstructiondesignprogrammeofthedroptubes，finallyprovendesignrequirementscanbeachieved． Keywords：OCS；droputbe；finiteelement 中图分类号：U225．42 文献标志码 ：B 文章编号：1007—936X(2012)06．0009．03 0 引言 用位置与实际情况有出入 ，这些均导致计算结果不 准确 ，从而对后续的设计分析造成不利影响。鉴于 双线隧道 内接触网支柱一般采用吊柱的形式， 此，本文拟用有限元理论并通过 ANSYS软件进行 并辅 以斜支撑 。由于隧道 内空间狭小，当施工误差 吊柱改造方案设计 ，以期做到全面、准确 。 较大或其他因素影响时，有可能产生正馈线与 吊柱 斜撑绝缘距离不足的问题，解决方法有改变正馈线 1 有限元分析方法 安装位置或改造吊柱 2种。在隧道 内预埋件位置已 1．1 接触 网的有限元分析 经固定，正馈线安装位置难 以改变的情况下，只能 有限元法 的基本思想是用分片函数去逼近原 制定针对 吊柱的整改方案来保证绝缘距离。 函数，即把无 限自由度 问题转化为有 限自由度的问 在接触 网系统中，接触 网支柱的功能是支撑接 题 ，再求解一个线性方程组，得到原方程的近似解， 触悬挂并承受相应的机械荷载作用 。吊柱的工作性 它是用较简单的问题代替复杂 问题后再求解 。在求 能、稳定性与可靠性直接影响接触悬挂系统的稳定 解过程 中，求解域被看成是由许多称为有限元的小 性与可靠性，对其进行整改必然会使其工作性能产 的互连子域组成，对每一单元假定一个合适的 (较 生改变，因此需要通过精确的力学分析来确定吊柱 简单的)近似解 ，然后推导求解该域总的满足条件 的改造方案 。 (如结构的平衡条件)，从而得到问题 的解。 以往对类似结构分析时，为便于公式推导和手 接触网系统是一个十分复杂的空