用缩尺模型试验装置研究磁悬浮列车组的车辆运动特性.pdf

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1、34国外铁道车辆第51卷第4期2014年7月文章编号：1002—7610(2014)04003406用缩尺模型试验装置研究磁悬浮列车组的车辆运动特'liHironoriHOSHINO，等(日)摘要：利用计算机模拟技术和缩尺磁悬浮模型车辆动力学试验装置(MAGMOX)，研究了车钩安装高度和车体间点头减振器对磁悬浮列车车辆动力学性能的影响。研究结果表明，磁悬浮列车的车体间安装点头减振器可以提高车辆的乘坐舒适度，车体点头角加速度RMS值随着车钩安装位置从车体中心向远处垂向移动而下降。关键词：磁悬浮；动力学；试验；日本中图分类号：U271．91文献标志码：BResearchontheVehic

2、leMotionCharacteristicsofaMaglevTrainSetUsingaReduced—ScaleModelExperimentApparatusHironoriHOSH1NO，eta1．(Japan)Abstract：Withuseofthecomputersimulationtechniqueandareduced—scaleMaglevmodelvehicledynamicsexperimentapparatus(MAGMOX)，theeffectofthecouplerinstallationheightandpitchingdamperbetweencar

3、bodiesonthedynamicsperformanceofmaglevvehiclesisresearched．Theresearchresultshowsthatinstallationofpitchingdamperbetweentwoadjacentcarbodiesofthemaglevvehiclecanimproveridecomfort，andtheRMSvalueofthecarbodypitchingaccelerationwilldecreaseastheverticaldistancebetweenthecouplerinstallationposition

4、andthecarbodycenterincreases．Keywords：maglev；dynamics；test；Japan圈相互作用。磁力弹簧悬挂车辆使车辆和导轨不发生l概述物理接触，磁力弹簧的刚度随车辆速度和转向架载荷而超导磁悬浮(Maglev)车辆与传统轮轨车辆在动变化。普通弹簧的平移或角位移只产生相同自由度方力学方面有2个明显的不同点：向的单一力或力矩。相反，如磁力弹簧产生横向位移则一是磁悬浮列车的一系悬挂由电磁弹簧构成，转不仅产生横向反力，而且还产生侧滚和摇头反作用力向架和导轨不发生物理接触，弹簧刚度随车辆速度及矩。磁力弹簧的这种耦合性能在纵向、垂向和点头运动转向架载荷的

5、变化而变化；时都会发生。磁悬浮车辆的横移和侧滚耦合非常强烈，二是磁悬浮列车采用铰接式转向架。当低速通过曲线时，对车辆的动力学性能有很大影响。本文以磁悬浮列车的形式研究磁悬浮车辆的动力此外，为减少振动，传统车辆一系悬挂装有轴向减学性能，采用缩尺磁悬浮模型车辆动力学试验装置振器，而磁悬浮车辆一系悬挂没有被动减振件，这样，(MAGM()X)，对由几节车体和几台转向架构成的模与磁力弹簧性能相关的振动加速度峰值就很大。车辆型进行了试验和模拟计算，本文将介绍相关研究结果。以500km／h的速度运行，在4Hz-5Hz时存在的这种峰值会极大地影响垂向乘坐舒适度。2磁悬浮车辆的动力学性能2．2铰接式转向

6、架系统2．1磁力弹簧性能磁悬浮车辆装用铰接式转向架，即在两个相邻车传统钢制轮轨铁道车辆的一系悬挂由轴向螺旋弹体之间安装中问转向架(不是装在列车前、后端的那种簧构成，而磁悬浮车辆的一系悬挂则由磁力弹簧构成，传统转向架)(图1)。铰接式转向架可提高磁屏蔽效使车载超导磁铁(SCMs)和连接在导轨侧壁的接地线能，降低车辆重心，改善车辆动力学性能，并减小空气收稿日期：2Ol20321阻力。二系悬挂由转向架4个角的空气弹簧、纵向拉l-NH_slJ)一＼Q∞异用缩尺模型试验装置研究磁悬浮列车组的车辆运动特性HironoriHOSHINO，等(日)39RMS值作为对比基准，结果见图15。究目标，探讨了

7、车体浮沉和点头运动性能，得出下列结论：(1)车辆动力学模拟结果表明，车体问安装抗点头减振器对提高乘坐舒适度是有益的；(2)计算机模拟和MAGM()X试验得出的结果清楚地表明了车体问的车钩安装高度是如何影响车辆点头运动的。将试验装置扩充后，可以测试整列车。测试结果表明，MAGMOX对检测磁悬浮列车的车辆动力学性能是行之有效的。受车辆结构和设备安装空间的限制，上述2个研究实例都难以应用于实际车辆。计算机模拟和MAG—MOx试验所得出的结果表明，它们