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接触网施工可视化计算通用工具的研究与实现

作　者: 曾玉林
导　师: 尹治本
学　校: 西南交通大学
专　业: 计算机软件与理论
关键词: 电气化铁路接触网施工可视化通用工具
分类号: U227.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 40次
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内容摘要

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。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第一章绪论  10-14
  1.1 本课题的研究背景  10-11
  1.2 本课题国内外现状分析  11-12
    1.2.1 国外发展状况  11
    1.2.2 国内发展状况  11-12
  1.3 本课题研究目标、研究内容、拟解决的关键问题  12-13
    1.3.1 课题研究目标  12
    1.3.2 课题研究内容  12
    1.3.3 课题解决的关键技术  12-13
  1.4 论文结构安排  13-14
第二章接触网相关理论及计算内容简介  14-19
  2.1 接触网腕臂计算常用模型简介  14-17
  2.2 接触网吊弦悬挂计算内容简介  17-18
  2.3 接触网软横跨计算内容简介  18
  2.4 本章小结  18-19
第三章接触网计算通用算法创新与改进  19-32
  3.1 腕臂通用数学模型算法创新  19-24
    3.1.1 传统三角计算在建立通用腕臂支撑算法的不足  19-20
    3.1.2 弧形算法解决腕臂支撑计算通用算法  20-22
    3.1.3 定位器计算简略推导  22
    3.1.4 辅助装置计算推导  22
    3.1.5 绝缘情况下修正的通用算法  22-23
    3.1.6 算法在计算精度上的保证  23-24
  3.2 整体吊弦计算通用数学模型解决方案  24-30
    3.2.1 吊弦计算核心公式数学模型  24-26
    3.2.2 吊弦修正数学模型的解决方案  26-29
    3.2.3 吊弦数学模型精度要求  29-30
  3.3 接触网软横跨负载法通用数学模型分析  30-31
    3.3.1 动态节点组合法解决各设计院软横跨节点通用问题  30
    3.3.2 软横跨负载算法失效问题解决方案  30-31
  3.4 本章小结  31-32
第四章接触网通用工具建模分析  32-39
  4.1 接触网可视化通用计算工具建模方案  32
  4.2 接触网零件材料标准化  32-33
  4.3 接触网设计参数的分析  33-34
  4.4 接触网行业标准的分析  34-35
  4.5 接触网计算核心公式的分析  35-36
  4.6 接触网计算参数的分析  36
  4.7 接触网值修正的分析  36-38
    4.7.1 数字修正  37
    4.7.2 公式修正  37-38
  4.8 本章小结  38-39
第五章接触网可视化工具软件设计与初步实现  39-62
  5.1 接触网可视化工具软件设计  39-46
    5.1.1 功能模块设计  39-40
    5.1.2 数据库设计  40
    5.1.3 工具软件包设计  40-41
    5.1.4 接口对象设计  41-42
    5.1.5 绘图工具设计  42
    5.1.6 零件材料设计  42-44
    5.1.7 计算建模设计  44-46
  5.2 关键技术实现  46-51
    5.2.1 定义绘图坐标系  46
    5.2.2 动态建模的反射机制  46-47
    5.2.3 零件材料数据存储技术  47-50
    5.2.4 公式修正编辑器  50-51
    5.2.5 Excel数据导入技术  51
  5.3 接触网可视化工具软件计算的初步实现  51-60
    5.3.1 腕臂可视化模型实现  51-54
    5.3.2 吊弦可视化模型实现  54-58
    5.3.3 软横跨模型实现  58-60
  5.4 本章小结  60-62
第六章总结与展望  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-67
攻读硕士学位期间发表论文  67

接触网施工可视化计算通用工具的研究与实现

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