高速列车运行时,安装在列车顶部的受电弓通过与架空接触线的滑动接触为高速列车供能,这一过程也称之为“受流”。受流质量可以反映弓网接触状况,它不仅制约着列车的最高行驶速度,还影响着弓网系统的使用寿命。受流质量可以通过弓网接触力进行评估,一般而言,接触力平均值和标准差越小代表受流质量越高。为了计算弓网接触力,需要对受电弓进行合理的建模然后进行弓网仿真分析,以这两点为目标,本文的主要工作和结论如下:(1)采用目前主流的受电弓三质量块模型,结合准静态加载、自由振动实验和等效能量法计算,获取弓头、上框架和下框架的等效质量、等效刚度和等效阻尼共9个模型参数。实验过程中,为减小实验误差,将实验步骤严格规范化,且每组实验都至少进行3次,取得了详实可靠的数据用于后续下框架等效阻尼影响因素分析、弓网动力学仿真以及三质量块参数仿真的分析。(2)受电弓下框架等效阻尼对弓网接触力有重要影响,本文仿真结果显示下框架等效阻尼增加可以降低弓网接触力的标准差,即提高受流质量。然而,目前下框架等效阻尼的影响因素尚不明确。文中通过下置弹簧法与悬挂弹簧法两种实验方法,分别在有/无阻尼器的情形下进行对照实验,明确了下框架等效阻尼的影响因素分别为:阻尼器,下臂下铰摩擦,气囊,并确定了各影响因素的占比分别为47.4%,41.6%,11.0%。基于该研究结论,提出采用双阻尼器的设计方案可使弓网接触力的标准差降低3.7%。(3)受电弓的动力学特性会影响弓网接触力,使用加速度/激励的频率响应函数用以表征受电弓的动力学特性。基于DSA380受电弓的三质量模型与武广线二维接触网的有限元模型,仿真分析250、300、350 km/h三个速度等级下DSA380受电弓运行时的弓网接触状况。仿真结果表明,最高速度下,弓网接触力最大值Fmax,接触点最大垂向位移范围RVPPC,定位器最大抬升量MUS,接触力标准差与接触力平均值的比值(σ/Fm)均符合标准的规定,仅就仿真结果而言350 km/h是安全的运行速度。此外,仿真显示接触力标准差,接触点垂向位移范围与定位器最大抬升量均随着受电弓运行速度的增加而增加,这说明受电弓运行速度越快,弓网间震荡越剧烈。(4)目前三质量块模型参数的获取主要是通过实验测试的方法,实验数据虽然能够真实反映目标受电弓的特征,但是测试周期长而且测试成本高,此外,弓网耦合仿真时三质量块模型参数的优化结果应用于实测受电弓时不具备即时行。因此,使用仿真的方法复现三质量块参数实验测试的流程,并通过与实验数据进行比对从而搭建准确的仿真平台,使用该仿真平台求解三质量块模型参数这一研究思路对降低受电弓的生产成本、优化受电弓结构、节省现场测试时间与测试经费、解放人力具有一定的意义。