Методики расчета предварительно напряжённых систем двойных контактных подвесок на действие статических и ветровых нагрузок

• Автор: Шумейко, Галина Семёновна
• Шифр специальности: 05.23.17, 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 248 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Обзор современного состояния теории расчета систем контактных подвесок и перспективы их развития . .

1.1. Обзор современного состояния теории расчета контакт

ф ных подвесок

1.2. Автоколебания проводов контактных подвесок.

1.3. Автокомпенсированные контактные подвески.

1.4 Расчетная схема предварительно напряженной двойной контактной подвески и условные обозначения
ГЛАВА 2. Статический расчет предварительно напряженных систем двойных контактных подвесок по континуальной расчетной схеме.

ф 2.1. Статический расчет однопролетных предварительно на

пряжнных двойных контактных подвесок на действие температурных и силовых нагрузок методом БубноваГалеркина
2.2. Численное исследование на ЭВМ статической работы однопролтных цепных контактных подвесок с простыми опорными струнами на действие температурных и силовых нагрузок по континуальной расчетной схеме.
2.3. Численное исследование на ЭВМ статической работы однопролтных предварительно напряжнных двойных кон
тактных подвесок на действие температурных и силовых нагрузок по континуальной расчетной схеме
ГЛАВА 3. Статический расчет предварительно напряжнных систем двойных контактных подвесок на действие температурных н силовых нагрузок по дискретной расчетной схеме.
3 Л. Расчетная схема
3.2. Разрешающая система уравнений
3.3. Численное исследование нам ЭВМ статической работы многопролтных систем предварительно напряжнных двойных и цепных контактных подвесок на действие температурных и силовых нагрузок методом конечных элементов.
ГЛАВА 4. Расчет свободных и аэродинамических колебаний предварительно напряженных двойных контактных подвеф сок
4.1. Расчет малых вертикальных собственных колебаний предварительно напряжнных двойных контактных подвесок
на стадии эксплуатации
4.2. Расчет малых вертикальных собственных колебаний предварительно напряжнных двойных контактных подвесок
на конечной стадии монтажа
4.3. Расчет автоколебаний предварительно напряжнных двойных контактных подвесок
ф ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Пляска проводов контактной подвески вызывает нарушения работы электрифицированных участков изза повреждений проводов и поддерживающих устройств, частичное или полное прекращение движения поездов изза невозможности токосъема. Современная контактная сеть является цепной подвеской, поэтому для получения достаточно точных результатов контактную подвеску необходимо рассматривать как пространственную механическую систему, состоящую, по крайней мере, из двух проводов несущего троса и контактного провода. Опубликованные в г. Маасом Германия результаты опытов по возбуждению вибрации упруго закрепленного на пружинах цилиндра в аэродинамической трубе показали, что вибрация возникает при резонансной скорости воздушного потока, но сохраняется с неизменной частотой при некотором изменении скорости потока явление затягивания. Такое же явление наблюдали в году Фиш и Грегори США при опытах по возбуждению аэровибрации провода. В году на Парижской конференции по большим электрическим сетям французским ученым Р. Жибра впервые подвергнута критике классическая резонансная теория вибрации. Ссылаясь на работы русских ученых в области теории нелинейности колебаний, Жибра предложил рассматривать вибрацию проводов как автоколебательный процесс 7. Не отрицая роли вихреобразования в зарождении вибрации, весь дальнейший процесс колебания провода на его собственной частоте рассматривается как автоколебательное явление. Элементом обратной связи, регулирующим приток энергии извне, в данном случае является само движение провода, синхронизирующее срывы вихрей в обоих его крайних положениях. Теоретические и экспериментальные исследование в этом направлении проводились в институте механики МГУ. Опубликованная в году Савицким новая автоколебательная теория процесса вибрации проводов , построенная на основах современного аэромеханического учения и современной теории нелинейных колебаний, дает объяснение синхронизации срыва поддерживающих вибрацию вихрей в крайних положениях провода и протеканию вибрации на собственной частоте при измерении скорости ветра в широких пределах. Согласно автоколебательной теории процесс развития вибрации провода может быть сформулирован так вибрация возникает при совпадении частоты срыва вихрей, определяемой формулой п ЗИУс 5Ь число Струхаля, V скорость набегающего потока, с диаметр провода, с одной из собственных частот колебаний натянутого в пролете провода. После этого устанавливаются колебания на собственной частоте, которые поддерживаются при измерении скорости ветра. Амплитуда колебаний определяется условием динамического равновесия и возрастает до тех пор, пока подводимая извне энергия ветра не будет равна энергии рассеиваемой при колебаниях провода. При неизменной частоте амплитуды колебаний могут быть различными в зависимости от того, насколько скорость ветра отличается от резонансной, а также в зависимости от степени равномерности ветра по длине пролета и во времени. Известную ясность в качественную сторону явления вносит произведенная Либерманом тщательная обработка результатов опытов по продувке модели провода упруго закрепленного цилиндра диаметром мм и длиной 1,2 м в аэродинамической трубе, а также производившиеся наблюдения вибрации проводов в полевых условиях. Установившаяся вибрация натянутого в пролете провода может происходить только на собственных частотах. Вибрация возникает при резонансной или близкой к ней скорости ветра, но может продолжаться с неизменной частотой при изменении скорости ветра в некоторых пределах. Отклонение скорости ветра от резонансной приводит к изменению амплитуды колебания. Наибольшая амплитуда наблюдается при резонансной или несколько большей скорости ветра. Отклонение скорости ветра от резонансной не является причиной биений. На основе математического описания автоколебательной системы с запаздывающими силами В. В. Болотин, Н. С. Марейн и другие доказали, что амплитуда колебаний цилиндра растет пропорционально квадрату скорости ветра. Вихри БенараКармана, которые появляются при обтекании неподвижного цилиндра и, сбегая с заветренной стороны в шахматном порядке, создают периодические импульсы, частота которых равна п БЬУ.