Математическая модель контактной сети
Математическая модель контактной сети позволяет проводить конечно-элементные расчёты по статическим показателям контактной сети и по динамике взаимодействия контактной сети с токоприемником электроподвижного состава
О проекте
Модель предназначена для применения при разработке технических решений, проектировании и эксплуатации контактной сети на всех электрифицированных участках сети железных дорог ОАО «РЖД» (в том числе на высокоскоростной линии Москва - Санкт-Петербург) и определения (уточнения) наиболее рациональных параметров узлов и конструкций контактной сети (таких как контактная подвеска, сопряжения анкерных участков, средняя анкеровка, воздушные стрелки, опорные и поддерживающие конструкции, элементы арматуры и т.д.) с учётом обеспечения требований к качеству токосъёма при расчётных скоростях движения.
Ключевые тезисы
Модель контактной сети: стержневая, имеет распределённые параметры, построена на основе метода конечных элементов с моделированием контактной подвески, опорных, поддерживающих и других конструкций, а также проводов различного назначения в единой системе в статике и динамике
Модели токоприёмника: двух-, трёх- и четырёхмассовые с сосредоточенными параметрами, с абсолютно твёрдыми телами, построенные на основе динамики многотельных систем, и комбинированные
Модель взаимодействия: на основе решения контактной задачи методом штрафа
Верификация по EN 50318:2018+A1:2022
Проверка на эталонных моделях согласно EN 50318:2018 осуществлялась для двух вариантов моделей: нерессорная и рессорная подвеска переменного тока. Динамическое моделирование взаимодействия токоприёмников выполнялось при скоростях движения 275 и 320 км/ч.
Верификация на основе сравнения с результатами натурных испытаний, приведёнными в стандарте EN 50318:2018, выполнялась для двух вариантов: нерессорная и рессорная контактная подвеска переменного тока. Модели контактных подвесок состояли из трёх анкерных участков, а расчётные участки для анализа имели протяжённость более километра с числом пролётов по 22 для каждой модели.
Проезд поезда на испытательном кольце
Видеозапись натурного проезда - как токоприёмник взаимодействует с контактной сетью в ходе проверки модели.
Валидация статической математической модели контактной сети КС-400 на ЭК АО «ВНИИЖТ»
Валидация статической математической модели контактной сети КС-400 по результатам эксплуатационных испытаний комплекса изделий контактной сети КС-400 на экспериментальном кольце АО «ВНИИЖТ» выполнена на основе сравнения результатов расчётов эластичности контактной подвески с данными, полученными в результате натурных испытаний. Сравнение значений эластичности производилось под каждой струной и в межструновых пролётах рассматриваемых пролётов контактной подвески. Максимальная разница в значениях эластичности во всех контрольных точках составила 9,5 %, среднее отклонение - 3 %.