中低速磁浮车辆曲线通过性能研究

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1、国内图书分类号：U270.11密级：公开国际图书分类号：629西南交通大学研究生学位论文中低速磁浮车辆曲线通过性能研究年级二○一五级姓名武震啸申请学位级别工程硕士专业交通运输工程指导教师马卫华副研究员二零一八年五月ClassifiedIndex:U270.11U.D.C:629SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHONTHECURVENEGOTIATIONPERFORMANCEOFMID-LOWSPEEDMAGLEVVEHICLEGrade:2015Candidate:WuZhenxiaoAcadem

2、icDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:TransportationEngineeringSupervisor:AssociateResearcherMAWeihuaMay,2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要中低速磁浮车辆具有噪音低、振动小、低碳环保、安全可靠、转弯半径小、爬坡能力强、选线灵活、性价比高等优势，近年来发展迅速。目前中、日、韩三国已有4条线路实现商业化运营。但是当前中低速磁浮车辆普遍采用类似于日本HSST型磁浮车辆的技术方案，该结构存在对车/轨耦合振动敏感、最大运用速度与传统地铁轻轨

3、相当而运量较低的缺点，综合优势不明显。为了解决上述问题，西南交通大学相关团队研制了新型空簧中置式中低速磁浮车辆，本文基于HSST型磁浮车辆和空簧中置型磁浮车辆走行机构，从结构、几何曲线通过以及动力学性能等方面进行了研究。车辆曲线通过的几何分析表明，HSST型中低速磁浮车辆在曲线上运行时单个模块所受的最大未平衡力小于空簧中置型磁浮车辆，其滑台最大横移量、相邻模块最小间隙、抗侧滚梁最大垂向错位及其引起的悬浮气隙变化等均大于空簧中置型方案，走行机构左、右模块错位量以及相邻车体最小间隙与空簧中置型方案相当；直线动力学分析表明，当运行速度不超过160km/h时，HSST型中低速

4、磁浮车辆和空簧中置型磁浮车辆的横向平稳性和垂向平稳性均达到优的评定等级，其中，垂向平稳性二者相差不大，但是空簧中置型方案的横向平稳性显著优于HSST型方案，空簧中置型方案的空气弹簧最大水平位移大于HSST型方案，但两种方案的空簧最大横向位移均在合理范围内；曲线动力学仿真计算表明，在通过半径50m曲线时，空簧中置型方案的各项指标均显著优于HSST型方案，在通过半径100m曲线时两种中低速磁浮方案各有优劣，在通过半径1200m的曲线时，HSST型方案的各项指标优于空簧中置型方案。综合来看，两种中低速磁浮车辆方案均可以作为时速160km/h的中低速磁浮车辆方案进行应用，相比

5、较而言，空簧中置型磁浮车辆在小半径曲线和直线高速运行上的性能更优秀，HSST型中低速磁浮车辆在高速通过大半径曲线上更有优势。关键词中低速磁浮车辆；悬浮架；曲线通过；动力学性能西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractMid-lowspeedmaglevvehicleshavetheadvantagesofsmallnoises,lowvibrations,environmentfriendly,highsafetyandreliabilitylevel,goodcurvatureperformanceandetc.Mid-lowspeedmaglevveh

6、iclesdeveloprapidlytheseyears.Now,fourcommercialmaglevlineshavebeenputintoserviceinChina,JapanandSouthKorea.TheHSSTmaglevvehicleshavethemostpopularapplication.Butsuchvehiclehavethedisadvantagesoflargesensitivitytovehicle-guidewaycouplingvibrations,lowmaximumoperationspeedandetc.Forcover

7、ingsuchdisadvantages,anewmid-lowspeedmaglevvehicleisdevelopedbyateamfromSWJTU,inwhich,airspringsaremountedinthemiddleofthelevitationbogie.Thispaperaimsatmakingcomparisonsbetweenthesetwotypesofmid-lowspeedmaglevvehicles,includingstructures,curvatureperformance,vehicledynamicperf