• ISSN 0258-2724
  • CN 51-1277/U
  • EI Compendex
  • Scopus 收录
  • 全国中文核心期刊
  • 中国科技论文统计源期刊
  • 中国科学引文数据库来源期刊

磁浮列车静悬浮车轨耦合振动对比分析

汪科任 罗世辉 马卫华 陈晓昊 邹瑞明

汪科任, 罗世辉, 马卫华, 陈晓昊, 邹瑞明. 磁浮列车静悬浮车轨耦合振动对比分析[J]. 西南交通大学学报, 2020, 55(2): 282-289. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170891
引用本文: 汪科任, 罗世辉, 马卫华, 陈晓昊, 邹瑞明. 磁浮列车静悬浮车轨耦合振动对比分析[J]. 西南交通大学学报, 2020, 55(2): 282-289. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170891
WANG Keren, LUO Shihui, MA Weihua, CHEN Xiaohao, ZOU Ruiming. Vehicle-Guideway Coupling Vibration Comparative Analysis for Maglev Vehicles While Standing Still[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2020, 55(2): 282-289. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170891
Citation: WANG Keren, LUO Shihui, MA Weihua, CHEN Xiaohao, ZOU Ruiming. Vehicle-Guideway Coupling Vibration Comparative Analysis for Maglev Vehicles While Standing Still[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2020, 55(2): 282-289. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170891

磁浮列车静悬浮车轨耦合振动对比分析

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170891
基金项目: 国家自然科学基金面上项目(51875483);四川省重点研发项目(2018GZ0054、2018GZ0056);四川省科技计划项目(2018RZ0132)
详细信息
    作者简介:

    汪科任(1987—),男,博士研究生,研究方向为磁浮列车系统动力学及控制,E-mail:13679063616@163.com

    通讯作者:

    马卫华(1979—),男,副研究员,博士,研究方向为磁浮列车系统动力学,E-mail:mwh@swjtu.cn

  • 中图分类号: U292.9;TH113.1

Vehicle-Guideway Coupling Vibration Comparative Analysis for Maglev Vehicles While Standing Still

  • 摘要: 为研究二系悬挂中置与端置的两种三悬浮架低速磁浮列车的车轨耦合振动特性,依据牛顿第二定律建立了其垂向车轨耦合动力学模型. 首先通过动力学方程分别分析了两种磁浮列车车体和悬浮架之间的耦合关系,然后研究了两种磁浮列车悬浮架均存在0.09° 的初始角位移时的动力学特性,最后研究了两种磁浮列车中二系悬挂对悬浮架作功的差异. 研究结果表明:与二系悬挂端置的磁浮列车相比,二系悬挂中置的磁浮列车,车体与悬浮架之间的耦合关系更少;当两种磁浮列车悬浮架均存在0.09° 的初始角位移时,采用二系悬挂中置的磁浮列车与采用二系悬挂端置的磁浮列车相比,前者具有更小的车体位移、车体垂向振动加速度、轨道梁振动位移和悬浮间隙波动;以上4个参数前者最大值分别为0.005 mm、0.004 m/s2、0.004 mm和0.005 mm;而后者最大值分别为0.023 mm、0.02 m/s2、0.021 mm和0.02 mm;与二系悬挂端置的磁浮列车相比,二系悬挂中置的磁浮列车,其二系空气弹簧对悬浮架作功更小,仅为前者的50%.

     

  • 图 1  车轨耦合模型

    Figure 1.  Vehicle-guideway coupling model

    图 2  双环控制原理

    Figure 2.  Double loop control schematic diagram

    图 3  车体位移

    Figure 3.  Carbody displacement

    图 4  车体振动加速度

    Figure 4.  Carbody vibration acceleration

    图 5  悬浮间隙

    Figure 5.  Levitation frame

    图 6  轨道梁位移

    Figure 6.  Track beam displacement

    图 7  轨道梁振动加速度

    Figure 7.  Track beam vibration acceleration

    图 8  受力对比

    Figure 8.  Force compared

    图 9  悬浮电流

    Figure 9.  Levitation current

    表  1  系统参数

    Table  1.   System parameters

    物理量数值物理量数值
    M/kg11 800k/(kN•m−150
    m1m3/kg1 800l/m24
    Am/m20.021c/(kN•s•m−1100
    N365u01.256 × 10−6
    EI(/N•m−119.39 × 109ρ/(kg•m−12 200
    下载: 导出CSV
  • THORNTON R D. Efficient and affordable maglev opportunities in the United States[J]. Proceedings of the IEEE, 2009, 97(11): 1901-1921. doi: 10.1109/JPROC.2009.2030251
    刘耀宗,邓文熙,李杰. 磁浮列车悬浮架吊杆型防滚解耦机构研究[J]. 铁道学报,2014,36(3): 38-41.

    LIU Yaozong, DENG Wenxi, LI Jie. Study on anti-rolling and decoupling mechanism of maglev bogies[J]. Journal of the China Railway Society, 2014, 36(3): 38-41.
    张耿,李杰,李金辉. 低速磁浮列车防侧滚吊杆运动学研究[J]. 铁道学报,2012,34(4): 28-33. doi: 10.3969/j.issn.1001-8360.2012.04.005

    ZHANG Geng, LI Jie, LI Jinhui. Kinematics study on anti-roll boom of low-speed maglev train[J]. Journal of the China Railway Society, 2012, 34(4): 28-33. doi: 10.3969/j.issn.1001-8360.2012.04.005
    叶学艳,赵春发,翟婉明. 低速磁浮车辆动力学建模与导向机构仿真分析[J]. 交通运输工程学报,2007,7(3): 7-10.

    YE Xueyan, ZHAO Chunfa, ZHAI Wanming. Dynamics modeling of low-speed maglev vehicle system and simulation of its guidance mechanisms[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(3): 7-10.
    LEE J S, KWO S D, KIM M Y, et al. A parametric study on the dynamics of urban transit maglev vehicle running on flexible guide-way bridges[J]. Journal of Sound and Vibration, 2009, 3(28): 301-317.
    YAU J D. Vibration control of maglev vehicles traveling over a flexible guideway[J]. Journal of Sound and Vibration, 2009, 3(21): 184-200.
    KONG E H, SONG J S, KANG B B. Dynamic response and robust control of coupled maglev vehicle and guideway system[J]. Journal of Sound and Vibration, 2011, 3(30): 6237-6253.
    李金辉. EMS型磁浮列车-桥梁耦合振动控制技术研究[D]. 合肥: 国防科技大学, 2015.
    REN S, ROMEIGN A, KLAP K. Dynamic simulation of the maglev vehicle/guideway system[J]. Journal of Bridge Engineering, 2009, 15(3): 269-278.
    赵春发. 磁悬浮车辆系统动力学研究[D]. 成都: 西南交通大学, 2004.
    ALBERT T E, OLESECZUK G. On the influence of structural flexible on feedback control system stability for EMS maglev vehicle[J]. Journal of Dynamic Systems Measurement and Control Transactions of the ASME, 2011, 133(5): 1-6.
    陶兴. 中低速磁悬浮轨道梁关键设计参数研究[D]. 上海: 同济大学, 2008.
    翟婉明,赵春发. 现代轨道交通工程科技前言与挑战[J]. 西南交通大学学报,2016,51(2): 210-226.

    ZHAI Wanming, ZHAO Chunfa. Frontiers and challenges of sciences and technologies in modern railway engineering[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2016, 51(2): 210-226.
    刘耀宗,邓文熙,龚朴. 低速磁浮列车单悬浮架机电控制建模及动力学特性研究[J]. 铁道学报,2014,36(9): 39-43. doi: 10.3969/j.issn.1001-8360.2014.09.08

    LIU Yaozong, DENG Wenxi, GONG Pu. Dynamics-control modeling and analysis for bogie of low-speed maglev train[J]. Journal of the China Railway Society, 2014, 36(9): 39-43. doi: 10.3969/j.issn.1001-8360.2014.09.08
    黎松奇,张昆仑. 基于悬浮控制算法的磁浮列车动力学仿真研究[J]. 系统仿真学报,2015,27(1): 179-184.

    LI Songqi, ZHANG Kunlun. Research of maglev train dynamics simulation based on levitation control algorithm[J]. Journal of System Simulation, 2015, 27(1): 179-184.
    WANG H, SHEN G, LI L. Study on the maglev vehicle-guideway coupling vibration system[J]. Journal of Rail and Rapid Transit, 2013, 229(5): 507-517.
    ZHOU D F, HANSEN C H. Review of coupled vibration problems in EMS maglev vehicle[J]. international Journal of Acoustics and Vibration, 2010, 15(1): 10-23.
  • 加载中
图(9) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  615
  • HTML全文浏览量:  334
  • PDF下载量:  26
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-12-21
  • 修回日期:  2018-03-28
  • 网络出版日期:  2018-09-14
  • 刊出日期:  2020-04-01

目录

    /

    返回文章
    返回