Совершенствование математической модели взаимодействия токоприемников с контактной подвеской

В статье рассматриваются вопросы моделирования взаимодействия токоприемника и контактной подвески, что является актуальной задачей при разработке и оптимизации систем токосъема. Предметом статьи является модель контактной подвески. Наибольшее распространение получили конечноэлементные модели и модели с сосредоточенными параметрами. Отмечены их ключевые особенности: конечноэлементные модели обладают высокой точностью, но требуют значительных вычислительных ресурсов, в то время как модели с сосредоточенными параметрами позволяют быстро оценивать взаимодействие, но имеют ограничения, связанные с упрощенным описанием физических процессов. Цель статьи - повышение достоверности моделирования взаимодействия токоприемников и контактной подвески при использовании моделей с сосредоточенными параметрами. В рамках исследования предложена усовершенствованная модель контактной подвески, в которой приведенная масса заменяется инертором, что позволяет устранить проблему вынужденных колебаний и повысить точность моделирования динамики системы. Данная модель реализована в среде MATLAB Simulink, а ее валидность подтверждена корреляционным анализом, демонстрирующим лучшее соответствие расчетных данных с экспериментальными результатами по сравнению с существующими моделями. Полученные результаты показывают, что предложенный подход позволяет повысить точность моделирования взаимодействия токоприемника и контактной подвески в моделях с сосредоточенными параметрами, что делает его перспективным для применения при проектировании и оптимизации систем токосъема на железнодорожном транспорте.