接触网施工可视化计算通用工具的研究与实现

摘要

中国铁路的建设，随着电气化程度的加大，接触网计算在工程施工中非常重要。接触网计算主要有腕臂、吊弦、软横跨。国外发达国家接触网计算软件已相当成熟，尤其以德、法、日等国处于领先地位。由于设计和施工工艺的不同，软件不能在国内使用。同时，国内已有相当成熟的模型算法与软件，但由于计算涉及参数过多，输入数据量大，没有结合图形计算说明的情况下，计算人员很容易出错；再加上国内不同铁道设计院之间接触网设计模型、算法以及修正公式之间存在差异，目前国内的接触网计算软件都未解决通用的目的。所以，基于可视化建模计算的接触网通用工具开发显得相当必要。
　　 本课题以国内外成熟的接触网设计与施工技术为基础，结合国内接触网设计与建设的特点，加上自身多年的接触网施工与建设的经验，自主开创新与开发接触网可视化计算通用工具软件。论文针对目前腕臂计算三角理论算法，提出了该算法在建立通用计算模型的不足，并推导出解决腕臂支撑通用的弧形算法和绝缘修正算法；对吊弦算法进行了核心公式和修正公式的分解，提出并实现修正公式通用的解决方案；对软横跨算法，提出目前负载算法的缺陷，在设计上提出动态节点组合法解决设计模型通用问题。在通用计算建模上，提出解决通用工具开发的建模方案.方案以接触网零件材料图形化为基础，以算法模型为核心，以设计参数修正、值参数修正、公式修正为计算精度保证，以接触网行业设计标准为检验目的，以灵活多变的参数输入为数据接口。论文对工具软件的开发做了初步实现。在工程实际运用中，不仅可以解决国内不同铁道设计院、不同计算模型带来的差异，且计算精度满足要求，可视化建模计算效果良好。