160km_h磁浮列车靴轨系统动力学研究

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1、国内图书分类号：U223.6+1密级：公开国际图书分类号：625.1西南交通大学研究生学位论文160km/h磁浮列车靴轨系统动力学研究年级2015级姓名刘铭申请学位类别工程硕士专业电气工程指导老师吴积钦教授二零一八年五月ClassifiedIndex:U223.6+1U.D.C:625.1SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHONDYNAMICSOFTHE160km/hMAGLEVTRAINCOLLECTORSHOEANDCONTACTRAILSYSTEMGr

2、ade:2015Candidate:MingLiuAcademicDegreeAppliedfor:EngineerigMasterSpeciality:ElectricalEngineeringSupervisor:Prof.JiqinWuMay.2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要磁浮列车的集电靴与接触轨系统是为磁浮列车提供动力的重要途径。靴轨系统的动力学性能直接影响着列车运行的安全及接触轨和滑板的磨耗。随着城市轨道交通的快速发展，站间距的进一步扩大，既有磁浮列车集电靴与接触轨系统使用的最高运行速度是100km

3、/h，需要进一步提高。将现有的列车速度提高到160km/h及以上，是解决这类问题的有效方法。为满足160km/h及以上的运行速度，保证集电靴与接触轨安全可靠受流，研究磁浮列车160km/h的靴轨动力学性能十分必要。本文采用理论分析与试验测试相结合的方法进行探究。对磁浮列车集电靴与接触轨建立刚柔耦合动力学模型；参考弓网受流评价标准选取靴轨动力学性能评价指标；利用靴轨系统动力学试验数据，验证靴轨系统动力学仿真的正确性；通过ADAMS仿真分析磁浮列车160km/h靴轨系统动力学性能。为研究磁浮列车160km/h靴轨系统的动力学性能，

4、本文以有限元方法分析为基础，建立接触轨的有限元模型，对集电靴进行相关模态分析，获取集电靴振动的固有频率，从而判断160km/h靴轨动力学仿真的研究跨距为2m、2.5m、3m不会引起共振，为动力学仿真奠定基础；以多体动力学理论为基础，建立靴轨系统刚柔耦合动力学模型；在刚性接触网的弓网受流质量评价标准的基础上，完善优化相关靴轨动力学性能的评价指标，包括靴轨接触力极差、接触力平均值、接触力标准差、集电靴靴头加速度标准差；进行磁浮列车靴轨系统动力学试验，获得不同工况下磁浮列车靴轨系统的相关试验数据，利用该试验数据，验证磁浮列车靴轨系统

5、动力学仿真的正确性；利用优化完善的靴轨动力学性能评价指标，在所建立的靴轨系统刚柔耦合动力学模型的基础上，进行不同工况下磁浮列车160km/h集电靴与接触轨系统的动力学研究，包括接触轨的形状、跨距、膨胀接头的选用、施工几何误差等的研究。经过对磁浮列车集电靴与接触轨动力学分析，最终得出磁浮列车160km/h时速下靴轨的最优方案：接触轨选用C型接触轨，跨距选用3m，膨胀接头采用梯形膨胀接头，接触轨的几何误差应符合均值为0，标准差为1mm的正态分布，即在安装与施工过程中的99.7%定位点位置不能超过±3mm。关键词：磁浮列车；集电靴；

6、接触轨；系统动力学西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractThecollectorshoeandcontactrailsystemofthemaglevtrainareanimportantwaytoprovidepowerforthemaglevtrain.Thedynamicperformanceofthecollectorshoeandthecontactrailsystemwilldirectlyaffectthesafetyperformanceofthetrainoperationandthewear

7、ofthecontactrailandtheslideplate.Withtherapiddevelopmentofurbanrailtransitandthefurtherexpansionofthedistancebetweenstations,themaximumrunningspeedofthemaglevtrainandthecontactrailsystemis100km/h,whichneedsfurtherimprovement.Increasingtheexistingtrainspeedto160km/ho

8、raboveisaneffectivewaytosolvethisproblem.Inordertosatisfytherunningspeedof160km/horaboveandensurethesafetyandreliableflowofthereceivingand