高速列车运行过程中伴随着受电弓与接触网间的耦合振动,随着列车速度的提高振动将加剧,从而导致弓网间的磨损加剧以及弓网间经常性脱开拉弧等现象,不利于列车运行中电流的稳定供给。因此,弓网耦合动力学特性研究是弓网关系研究中的重要内容。本文主要研究了高速列车运行条件下弓网耦合系统的动力学,并初步探讨了接触网垂向不平顺对弓网耦合动力学的影响规律。高速受电弓在进行动力学特性分析与动态参数设计前首先要满足机构运动关系和一定的强度要求。本文首先以某高速受电弓为例研究了受电弓升弓轨迹的计算方法和基于有限元软件的强度分析方法。接着用有限元软件分别研究了高速受电弓和接触网的振动特性,并得到了受电弓与接触网的固有频率和振型。之后,建立了符合实际工况的弓网耦合动力学模型,其中接触网包括了目前常用的简单链形和弹性链形结构。运用Newmark方法对大型弓网耦合运动方程进行求解,得到各种运行工况下弓网系统的动力响应及接触压力的统计量等。实际工程中接触网不平顺不可避免,本文将接触网不平顺引入弓网耦合动力学模型中,初步探讨了接触网垂向不平顺对弓网耦合动力学特性的影响规律。最后提出计及接触网垂向不平顺时弓网耦合系统的简化分析模型,基于随机平均法得到考虑接触网垂向不平顺时受电弓的稳态响应概率密度等。