磁浮列车车轨耦合振动仿真研究.pdf

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1、第31卷第8期计算机仿真2014年8月文章编号：1006—9348(2014)08—0137—05磁浮列车车轨耦合振动仿真研究黎松奇，张昆仑(西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室，四川成都610031)摘要：为了分析车轨道耦合振动过程中各因素的影响，建立了车体一悬浮架一轨道的简化动力学模型和动力学方程，利用数值方法研究了一节列车在静态悬浮过程中，整个车体与轨道耦合振动的垂向动力学行为。分析了轨道和车辆主要参数对振动的影响，并给出了仿真结果。仿真结果表明，轨道的抗弯刚度，长度，车轨质量比，以及车辆的悬浮刚度对于耦合振动影响

2、较大；同时经过二系悬挂的衰减，车厢的振动较小。结论可供车辆悬浮控制器设计和轨道梁设计参考。关键词：磁悬浮系统；振动控制；耦合振动；系统动力学中图分类号：TP273．5文献标识码：BOnSimulationofTrackCouplingVibrationforMaglevTrainLISong—qi，ZHANGKun—lun(KeyLaboratoryofMagneticSuspensionTechnologyandMaglevVehicle，MinistryofEducation，SouthwestJiaotongUniversi

3、ty，ChengduSichuan610031，China)ABSTRACT：Inordertoanalyzetheinfluenceofvariousfactorsintheprocessofvehicletrackcouplingvibration，asimplifieddynamicmodelandadynamicequationforcar—suspension—trackareestablished．Andthewholebodyandtrackcouplingvibrationofverticaldynamicbeha

4、viorisstudiedbynumericalmethodintheprocessofstaticSUS-pension．Theinfluenceofmainparametersoftrackandvehicleonthevibrationisanalyzed，andthesimulationre-suhsarepresentedtoshowthatthecouplingvibrationofvehiclesismainlyafectedbybendingstiffnessofthetrack，thelength，theCal"

5、trackqualityratio，andthesuspensionstiffness．Withthereducedsecondarysuspensionattenua—tion，thevibrationofthecarissmaller．Theconclusioncanbeusedforreferenceinthevehiclecontrollerandtrackdesign．KEYWORDS：Maglevsystem；Vibrationcontrol；Couplingvibration；Systemdynamics磁浮车辆对于

6、线路的要求又非常严格。因此讨论轨道梁以1引言及列车的主要参数对于列车动力学行为的影响，对于轨道线磁浮列车技术是人类客运交通发展历史上对于速度不路设计，列车安全性和舒适性都具有指导意义。断追求的产物。在德国和日本的磁浮列车运行实验中即使文献虽然都分析了车轨耦合现象，但多是把整个车车体静止悬浮，车辆在轨道梁上悬浮时都出现了车辆与梁一体简化为单磁铁的模型，虽然这样可以较容易得到系统运动起振动的现象。此问题多年以来，一直被各国学者研究方程的解析解，但单磁铁模型在动力学性能上和整车模型会和探讨。。，同时我国学者也对该问题做了很多的研有较大差

7、别。同时这些文献中的研究更多的关注于轨道的究，但一直没有定论。动力学性能和轨道参数对于车轨耦合的影响；而对于车辆参由于磁浮线路一般采用高架桥，线路成本在总成本中的数，如车辆使用的控制算法，车辆二系悬挂系统的参数，车体比重较大，为了降低成本而设计的轨道梁通常较轻巧，但是和悬浮架质量这些因素对于车轨耦合现象的影响分析很少。本文通过建立一节完整的EMS型磁浮列车车体一悬浮架一基金项目：教育部重点实验室建设项目(2682013ZT18)；中央高校基轨道的简化系统模型，运用MATLAB仿真分析了车辆和轨道本科研业务费专项资金专题研究项目(S

8、WJTU2011ZTO02EM)；西南的主要参数在车辆静止悬浮过程中对于车轨耦合振动的影交通大学青年教师百人计划(swyrU2011BR052EM)响，以期指导实践。收稿日期：2013～09—27修回日期：2013—11—03一l37—