文档介绍:西南交通大学
硕士学位论文
磁悬浮车辆—线路耦合动力学仿真模型研究
姓名:谢卫民
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:刘万明
20050401
摘要西南交通大学硕士学位论文整个人类交通发展的历史归根结底就是交通速度不断提高的过程。德国、也在年陆ǔ墒澜缟系谝惶醺咚俅鸥√飞桃翟擞O摺线路平纵面设计参数对选线难度、施工技术、工程投资、运营费用、乘坐舒适性和行车安全等都具有重要的影响。整个磁悬浮系统舒适性设计的目的就是实现旅客的乘坐舒适性。,高架线路应做得较为轻盈,这使得磁浮系统的车一桥耦合作用尤为突出。因此,为了分析不同线路设计参数对舒适度的影响,应采用车一线耦合动力学模型进行计算仿真。本文在针对上海磁悬浮示范运营线的车辆系统和线路系统分析的基础上,分别建立了车体、悬浮架、悬浮电磁铁和导向电磁铁的车辆耦合动力学模型,并对各个部件进行了受力分析;根据上海磁悬浮示范运营线线路的特点,建立了曲线线路横向和垂向激励模型;通过曲线上电磁力的分柝,确定采用等效悬浮刚度和阻尼的磁轨关系模型;建立曲线上车体各部件坐标系,本文分析了线路平纵断面设计参数的确定方法和原则。并根据这些方法和原则,计算了在列车不同运行速度下的最小平曲线半径、最小缓和曲线长度和最小竖曲线半径。行得出不同速度条件下,采用相应设计参数的车辆各部件动力学响应;对车体未被平衡离心加速度和车体未被平衡离心加速度时变率的动力学响应和静力学响应进行了对比分析,验证了车辆模型和曲线线路激励模型的正确性;通过仿真分析验证了所采用的最小平曲线半径和最小缓和曲线长度的合理性;对不同缓和曲线线型条件下的车体未被平衡离心加速度和车体未被平衡离心加速度时变率的动力学响应进行了对比分析,并建议采用正弦线作为高速磁悬浮铁路缓和曲线。关键词:磁悬浮铁路平纵断面车一线耦合动力学激励模型日本、法国等国家的高速铁路均取得了一定的成绩。上世纪年代以德国和日本为首的西方国家开始大力发展磁悬浮列车技术,并修建了试验线,我国利用多刚体动力学原理推导了车辆曲线动力学方程。采用语言编写了车一线动力学仿真程序,并通过仿真程序的运第
甀西南交通大学硕士学位论文第页現琫.,—·甀瑆蘠。胷—猼甇—,—,,..,‘甋猤,..,,痵琣.
瓵第籌簃西南交通大学硕士学位论文,—.’;;.痝’籬
⒄骨榭西南交通大学硕士学位论文整个人类交通发展的历史归根结底就是交通速度不断提高的过程。二十世纪是交通速度发展最快的时期,飞机、汽车、火车等交通工具的运行速度不断创造新的记录,同时,交通速度的提高也大大推动了经济的迅猛发展。德国、日本、法国、意大利、西班牙、瑞典等国家的高速铁路均取得了一定的成绩。上世纪年代以德国和日本为首的西方国家开始大力发展磁悬浮列车技术,荠将它作为未来超高速地面交通的重要模式,。我国也在了磁浮家族的最高运行速度路两种。高速轮轨铁路与磁悬浮铁路最大的区别就是轮轨接触方式的不同,高速轮轨铁路通过车轮与钢轨的接触来提供前进的动力;而磁悬浮列车通过电磁力实现支承、导向和牵引功能。列车运行时和线路之间无机械接触,避免了轮轨铁路中轮轨关系和弓网关系的约束。自年世界上第一条铁路诞生,一百多年来,世界各国始终在为提高列车的行车速度作不懈的努力。年德国用电力机车牵引,试验速度己达到痟,年法国用电力机车牵引试验速度达到痟,年日本用电力机车牵引试验速度达到痟,日本在充分利用德、法等国家高速列车试验经验的基础上,依靠本国的技术力量,研制了“怠备咚倭谐担应用于年建成的世界上第一条高速铁路ê5佬赂上。年法国用内燃机车牵引试验速度达到/闠列车在法国东南部正式投入运行,速度为痟;年,德国开始迸行高速列车试验,速度达到痟,;/氖匝樗俣冉澜缂锹妓⑿隆N夜卜直鹩辍年陆ǔ墒澜缟系凇醺咚俅鸥√飞桃翟擞O摺日,日本判×谐翟俅挝耸澜绲哪抗猓公里的时速刷新目前世界上的高速轨道交通方式主要分为高速轮轨铁路和高速磁悬浮铁年法国以第
堕壹銮望查堂堡主兰垡堡壅笙。德国虽然高速铁路建设起步较晚,但其对高速铁路技术进行了长期年用电力机车牵引实现了//氖匝樗俣萢自主研制的“中华之星”号高速试验列车达到/氖匝樗俣取U庑试验为高速铁路商业运营线的建设奠定了技术基础。日本于年开始建设东海道新干线,全长,于年正式运行。由于该线创造了良好的经济效益,使一度被人们认为夕阳产业的铁路出现了生机,显示出强大生命力,因此日本决定加快其高速铁路建设的步伐。高速铁路里程接近晌H澜绺咚偬防锍套疃嗟墓摇在法国,年政府批准修建舷巴黎至里昂,全长其中新建高速铁路线,成通车。该线通过年的运营创造了预期的经济效