基于悬浮力特性的高温超导磁悬浮车-桥系统垂向振动响应研究
发布时间：2024-03-02 08:13
高温超导体在磁场中的悬浮现象为轨道交通提供了新的发展思路。高温超导磁悬浮系统具有无源自稳定、原理简单可靠、环保等优势,在未来轨道交通中展现出巨大潜力。针对高温超导磁悬浮系统的基础研究和基于试验线的研究正在同步展开。高温超导磁悬浮车-桥耦合动力学研究属于其中一个重要研究内容,旨在为高温超导磁悬浮系统工程化做出参考。本文从研究块材的悬浮力特性入手,对高温超导磁悬浮车-桥系统的垂向振动响应展开仿真计算与分析,得到了一些有意义的结论。首先提出了一种双指数函数的悬浮力数学模型,该模型忽略了高温超导块材与永磁轨道之间作用的磁滞现象,和实测数据具有相当高的还原度,通过实验分析对其在工程仿真计算中的合理性和可行性进行了分析,该悬浮力数学模型是下一步仿真计算的基础。然后基于刚柔耦合动力学技术,利用Universal Mechanism(UM)-ANSYS联合仿真建立高温超导磁悬浮车-轨道梁耦合模型,车辆参数来自于实验样车,桥梁参数基于HSST中低速磁悬浮系统。利用UM的自定义控制悬浮力控制模块,对高温超导块材和永磁轨道之间的相互作用关系进行了有效模拟。该工作搭建起高温超导磁悬浮系统仿真计算的平台。基于以...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 磁悬浮技术发展情况综述
1.1.1 常导电磁悬浮技术
1.1.2 低温超导电动磁悬浮技术
1.1.3 高温超导钉扎磁悬浮技术
1.2 课题研究意义
1.3 研究现状分析
1.3.1 常导磁悬动力学研究现状
1.3.2 高温超导磁悬浮动力学研究现状
1.4 论文的主要工作及目标
第2章 悬浮力特性研究
2.1 高温超导体的基本性质及其悬浮原理
2.2 悬浮力模型综述
2.2.1 磁滞效应的本质
2.2.2 悬浮力数学模型参考
2.3 用于仿真分析的悬浮力数学模型
2.3.1 悬浮数学模型的提出
2.3.2 悬浮力模型评价
2.4 悬浮力数学模型适用性实验
2.4.1 实验目的
2.4.2 实验平台及实验流程
2.4.3 实验结果及分析
2.5 单自由度验证模型
2.6 本章小结
第3章 高温超导磁悬浮车-桥耦合模型建模及仿真平台
3.1 高温超导磁悬浮车辆模型
3.2 轨道梁模型
3.3 动力学统一方程
3.4 仿真环境
3.4.1 刚柔耦合动力学技术
3.4.2 Universal Mechanism(UM)动力学仿真平台
3.5 高温超导磁悬浮车-桥耦合动力学模型在UM中的实现
3.5.1 车辆模型拓扑结构
3.5.2 桥梁结构
3.5.3 悬浮力的模拟实现
3.6 本章小结
第4章 高温超导磁悬浮系统对车桥耦合作用的影响
4.1 高温超导磁悬浮车-桥系统
4.1.1 实验样车仿真参数
4.1.2 基频和过车频率
4.1.3 支座安装刚度对轨道梁挠度的影响
4.1.4 高温超导磁悬浮车-桥耦合系统振动响应评价标准
4.2 高温超导磁浮车系统动态响应仿真分析
4.2.1 轨道梁响应
4.2.2 列车振动响应
4.2.3 杜瓦响应
4.2.4 小节
4.3 简支轨道梁跨度对车轨耦合振动响应的影响
4.3.1 轨道梁响应
4.3.2 列车响应
4.3.3 杜瓦响应
4.3.4 小节
4.4 二系悬挂对车轨耦合振动响应的影响
4.4.1 轨道梁响应
4.4.2 列车响应
4.4.3 杜瓦响应
4.4.4 小节
4.5 本章小结
第5章 特殊工况下高温超导磁悬浮车-桥耦合振动分析
5.1 杜瓦悬浮力变化时的动力学响应
5.1.1 分析意义
5.1.2 杜瓦悬浮力变化时车桥耦合响应
5.2 杜瓦失效时的动力学响应
5.2.1 分析意义
5.2.2 杜瓦失效情况下车桥耦合响应
5.3 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
本文编号：3916579
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 磁悬浮技术发展情况综述
1.1.1 常导电磁悬浮技术
1.1.2 低温超导电动磁悬浮技术
1.1.3 高温超导钉扎磁悬浮技术
1.2 课题研究意义
1.3 研究现状分析
1.3.1 常导磁悬动力学研究现状
1.3.2 高温超导磁悬浮动力学研究现状
1.4 论文的主要工作及目标
第2章 悬浮力特性研究
2.1 高温超导体的基本性质及其悬浮原理
2.2 悬浮力模型综述
2.2.1 磁滞效应的本质
2.2.2 悬浮力数学模型参考
2.3 用于仿真分析的悬浮力数学模型
2.3.1 悬浮数学模型的提出
2.3.2 悬浮力模型评价
2.4 悬浮力数学模型适用性实验
2.4.1 实验目的
2.4.2 实验平台及实验流程
2.4.3 实验结果及分析
2.5 单自由度验证模型
2.6 本章小结
第3章 高温超导磁悬浮车-桥耦合模型建模及仿真平台
3.1 高温超导磁悬浮车辆模型
3.2 轨道梁模型
3.3 动力学统一方程
3.4 仿真环境
3.4.1 刚柔耦合动力学技术
3.4.2 Universal Mechanism(UM)动力学仿真平台
3.5 高温超导磁悬浮车-桥耦合动力学模型在UM中的实现
3.5.1 车辆模型拓扑结构
3.5.2 桥梁结构
3.5.3 悬浮力的模拟实现
3.6 本章小结
第4章 高温超导磁悬浮系统对车桥耦合作用的影响
4.1 高温超导磁悬浮车-桥系统
4.1.1 实验样车仿真参数
4.1.2 基频和过车频率
4.1.3 支座安装刚度对轨道梁挠度的影响
4.1.4 高温超导磁悬浮车-桥耦合系统振动响应评价标准
4.2 高温超导磁浮车系统动态响应仿真分析
4.2.1 轨道梁响应
4.2.2 列车振动响应
4.2.3 杜瓦响应
4.2.4 小节
4.3 简支轨道梁跨度对车轨耦合振动响应的影响
4.3.1 轨道梁响应
4.3.2 列车响应
4.3.3 杜瓦响应
4.3.4 小节
4.4 二系悬挂对车轨耦合振动响应的影响
4.4.1 轨道梁响应
4.4.2 列车响应
4.4.3 杜瓦响应
4.4.4 小节
4.5 本章小结
第5章 特殊工况下高温超导磁悬浮车-桥耦合振动分析
5.1 杜瓦悬浮力变化时的动力学响应
5.1.1 分析意义
5.1.2 杜瓦悬浮力变化时车桥耦合响应
5.2 杜瓦失效时的动力学响应
5.2.1 分析意义
5.2.2 杜瓦失效情况下车桥耦合响应
5.3 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
本文编号：3916579
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3916579.html