受电弓-接触网系统担负着为电力机车输送电能的重要任务,弓网间的动态特性将直接决定机车的受流质量。随着列车运行速度的不断提高和重联动车组的投入使用,弓网间的耦合关系日趋复杂。尤其是当列车运行于大风、接触线不平顺等不利受流区段时,弓网振动更为剧烈,受流情况恶化严重,列车的行车安全受到极大威胁。针对这一实际问题,本文以重联动车组的弓网耦合部分为研究对象,从环境风载荷和接触线不平顺等不利受流条件入手进行研究,旨在为双弓网系统受流质量的改善提供一定参考。主要研究内容如下:(1)结合相关运营线路的实际参数,建立以欧拉-伯努利梁为基本单元的简单链形接触网模型和考虑刚度、阻尼作用的三元受电弓等效模型,通过罚函数法模拟双受电弓与接触网间的动态耦合作用,构建双弓网动力学模型,并以EN50318标准验证模型的正确性。(2)采用AR模型法模拟顺向及垂向脉动风速时程,建立考虑横风和脉动风的接触网沿线随机风场,推导作用于接触网线索结构的气动抖振力,修正风环境下的双弓网系统动力学模型。从时、频域两个角度研究环境风载荷作用下的双弓网系统动态耦合关系,分析风速和风攻角对前后弓受流质量的影响。得出后弓接触压力更易受到风速、风攻角影响的结论,并提出重联动车组风区受流质量改善建议。(3)基于集成经验模态分解(EEMD)和平滑伪Wigner-Ville分布(SPWVD)理论对双弓网系统接触压力进行特征提取,分析接触压力波动原因。得出接触网跨距、半跨距、吊弦间距等结构参数影响接触压力主频成分,残余成分引起弓网振动的结论,为弓网接触压力的成分辨识提供理论依据。(4)引入接触线不平顺余弦公式,修正不平顺状态下的弓网耦合系统动力学模型。在弓网接触压力成分辨识的基础上,利用接触线不平顺在弓网接触压力中表现出的随机突变特性,采用Choi-Williams谱峭度(CW-SK)和平滑伪Wigner-Ville分布(SPWVD)对铁路沿线的不平顺成分进行识别、定位。仿真测试结果表明,该方法结果准确,无干扰成分,可直观的确定不平顺成分的波长大小及空间位置,可为接触线的不利受流位置确定提供依据。