长定子磁悬浮列车悬浮架—轨道耦合动态特性研究
发布时间：2022-10-10 13:39
悬浮架是磁悬浮列车走行机构的重要工作部件,运行工况复杂,既要承载整个磁悬浮列车,又要牵引列车前进和引导列车转向,同时要降低由轨道不平顺导致的振动对列车运行的影响,其动力学性能对列车运行的平稳性和安全性有着直接影响,因此有必要对其动态特性进行研究。本文以长定子磁悬浮列车悬浮架为研究对象,基于车辆-轨道耦合动力学理论,开展了悬浮架动力学建模、悬挂参数分析和悬浮架随机振动分析的研究工作。首先,根据悬浮架自身结构特征和受力情况,同时将轨道与悬浮电磁铁之间的磁轨关系简化为线性弹簧阻尼系统,运用结构动力学基本原理构建了悬浮架-轨道垂向耦合系统并建立了包括沉浮、点头、侧滚振动方向的动力学模型,结合达朗贝尔原理和虚位移法,推导了悬浮架系统16自由度的运动微分方程组。其次,分析了轨道不平顺的分类和确定性及不确定性成分,建立了轨道高低不平顺确定性激励的简谐波数学模型,为悬浮架系统的悬挂参数分析提供了输入激励;选择适用于车辆高速振动试验的轨道谱函数,运用周期图法和傅里叶逆变换等方法对其进行时域数值模拟,得到了轨道高低随机不平顺的时域模型,为悬浮架-轨道垂向耦合系统的随机振动响应分析提供时域输入激励。再次,运...
【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 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 磁悬浮列车动力学研究现状
1.2.2 悬浮架动态特性研究现状
1.3 研究内容及研究路线
第2章 悬浮架系统结构分析
2.1 悬浮架结构组成
2.1.1 悬浮架单元
2.1.2 悬浮电磁铁和直线电机
2.1.3 空气弹簧
2.1.4 横向滑台
2.1.5 车体连接部件
2.1.6 弹性减震元件
2.2 小结
第3章 悬浮架-轨道垂向耦合系统数学建模
3.1 悬浮架-轨道系统垂向动力学模型
3.2 垂向模型动力学方程
3.2.1 沉浮运动动力学微分方程
3.2.2 侧滚运动动力学微分方程
3.2.3 点头运动动力学微分方程
3.2.4 垂向模型动力学总方程
3.3 输入激励数学模型
3.4 计算方法
3.5 小结
第4章 悬浮架-轨道耦合系统参数分析
4.1 磁隙参数
4.1.1 悬浮电磁铁沉浮振动响应
4.1.2 悬浮电磁铁点头振动响应
4.1.3 悬浮架单元侧滚振动响应
4.1.4 分析结果
4.2 电磁铁-悬浮架参数
4.2.1 悬浮电磁铁沉浮振动响应
4.2.2 悬浮电磁铁点头振动响应
4.2.3 悬浮架单元沉浮振动响应
4.2.4 悬浮架单元侧滚振动响应
4.2.5 分析结果
4.3 左-右悬浮架参数
4.3.1 悬浮架单元侧滚振动响应
4.3.2 分析结果
4.4 前-后悬浮架参数
4.4.1 悬浮架单元点头振动响应
4.4.2 分析结果
4.5 小结
第5章 随机激励下悬浮架-轨道垂向耦合系统的振动特性
5.1 仿真分析参数
5.2 轨道随机不平顺模型
5.2.1 国内外轨道不平顺功率谱
5.2.2 轨道不平顺时域曲线的数值模拟
5.3 垂向耦合模型的时域响应
5.4 垂向耦合模型的频域响应
5.5 小结
总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁浮交通技术的发展及应用现状简述[J]. 金鑫. 四川建筑. 2018(05)
[2]基于车-桥随机振动模型的简支梁桥墩顶垂向动反力特征研究[J]. 朱志辉,黄承志,王力东,时瑾,余志武,蔡成标. 振动与冲击. 2018(15)
[3]无砟轨道长波高低不平顺管理标准的研究[J]. 田新宇,高亮,杨飞,辛涛. 铁道工程学报. 2018(03)
[4]新型磁浮车动力学仿真分析[J]. 汪科任,罗世辉,宗凌潇,马卫华. 振动与冲击. 2017(20)
[5]S1线中低速磁浮列车最大牵引力控制方式研究[J]. 曾欣欣. 铁道学报. 2017(06)
[6]滤波白噪声路面时域模拟方法与悬架性能仿真[J]. 殷珺,陈辛波,吴利鑫,刘怡伶. 同济大学学报(自然科学版). 2017(03)
[7]我国启动时速600km高速磁浮等重大项目研发[J]. 应福根. 军民两用技术与产品. 2016(21)
[8]基于滤波白噪声的汽车平顺性时域建模和仿真[J]. 赵旗,王维,李杰,张初旭. 科学技术与工程. 2016(27)
[9]轨道不平顺短波分量对列车-简支梁桥耦合振动的影响[J]. 朱志辉,王力东,杨乐,余志武. 湖南大学学报(自然科学版). 2016(01)
[10]EMS型磁浮列车上下坡过程仿真研究[J]. 黎松奇,张昆仑,刘国清,陈殷. 系统仿真学报. 2016(01)
博士论文
[1]高速铁路轨道不平顺功率谱及其与行车品质关系研究[D]. 田国英.西南交通大学 2015
[2]EMS型低速磁浮列车/轨道系统的动力相互作用问题研究[D]. 王洪坡.国防科学技术大学 2007
硕士论文
[1]基于铁道车辆动力学仿真的特征谱研究[D]. 侯明林.西南交通大学 2016
[2]磁浮列车悬浮电磁铁五自由度磁轨关系研究[D]. 文蛟龙.国防科学技术大学 2015
[3]轨道不平顺对地铁车辆动力学性能的影响分析[D]. 王伟.西南交通大学 2014
[4]长定子中低速磁浮列车悬浮架动态特性及轻量化研究[D]. 周益.西南交通大学 2013
本文编号：3689717
【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 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 磁悬浮列车动力学研究现状
1.2.2 悬浮架动态特性研究现状
1.3 研究内容及研究路线
第2章 悬浮架系统结构分析
2.1 悬浮架结构组成
2.1.1 悬浮架单元
2.1.2 悬浮电磁铁和直线电机
2.1.3 空气弹簧
2.1.4 横向滑台
2.1.5 车体连接部件
2.1.6 弹性减震元件
2.2 小结
第3章 悬浮架-轨道垂向耦合系统数学建模
3.1 悬浮架-轨道系统垂向动力学模型
3.2 垂向模型动力学方程
3.2.1 沉浮运动动力学微分方程
3.2.2 侧滚运动动力学微分方程
3.2.3 点头运动动力学微分方程
3.2.4 垂向模型动力学总方程
3.3 输入激励数学模型
3.4 计算方法
3.5 小结
第4章 悬浮架-轨道耦合系统参数分析
4.1 磁隙参数
4.1.1 悬浮电磁铁沉浮振动响应
4.1.2 悬浮电磁铁点头振动响应
4.1.3 悬浮架单元侧滚振动响应
4.1.4 分析结果
4.2 电磁铁-悬浮架参数
4.2.1 悬浮电磁铁沉浮振动响应
4.2.2 悬浮电磁铁点头振动响应
4.2.3 悬浮架单元沉浮振动响应
4.2.4 悬浮架单元侧滚振动响应
4.2.5 分析结果
4.3 左-右悬浮架参数
4.3.1 悬浮架单元侧滚振动响应
4.3.2 分析结果
4.4 前-后悬浮架参数
4.4.1 悬浮架单元点头振动响应
4.4.2 分析结果
4.5 小结
第5章 随机激励下悬浮架-轨道垂向耦合系统的振动特性
5.1 仿真分析参数
5.2 轨道随机不平顺模型
5.2.1 国内外轨道不平顺功率谱
5.2.2 轨道不平顺时域曲线的数值模拟
5.3 垂向耦合模型的时域响应
5.4 垂向耦合模型的频域响应
5.5 小结
总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁浮交通技术的发展及应用现状简述[J]. 金鑫. 四川建筑. 2018(05)
[2]基于车-桥随机振动模型的简支梁桥墩顶垂向动反力特征研究[J]. 朱志辉,黄承志,王力东,时瑾,余志武,蔡成标. 振动与冲击. 2018(15)
[3]无砟轨道长波高低不平顺管理标准的研究[J]. 田新宇,高亮,杨飞,辛涛. 铁道工程学报. 2018(03)
[4]新型磁浮车动力学仿真分析[J]. 汪科任,罗世辉,宗凌潇,马卫华. 振动与冲击. 2017(20)
[5]S1线中低速磁浮列车最大牵引力控制方式研究[J]. 曾欣欣. 铁道学报. 2017(06)
[6]滤波白噪声路面时域模拟方法与悬架性能仿真[J]. 殷珺,陈辛波,吴利鑫,刘怡伶. 同济大学学报(自然科学版). 2017(03)
[7]我国启动时速600km高速磁浮等重大项目研发[J]. 应福根. 军民两用技术与产品. 2016(21)
[8]基于滤波白噪声的汽车平顺性时域建模和仿真[J]. 赵旗,王维,李杰,张初旭. 科学技术与工程. 2016(27)
[9]轨道不平顺短波分量对列车-简支梁桥耦合振动的影响[J]. 朱志辉,王力东,杨乐,余志武. 湖南大学学报(自然科学版). 2016(01)
[10]EMS型磁浮列车上下坡过程仿真研究[J]. 黎松奇,张昆仑,刘国清,陈殷. 系统仿真学报. 2016(01)
博士论文
[1]高速铁路轨道不平顺功率谱及其与行车品质关系研究[D]. 田国英.西南交通大学 2015
[2]EMS型低速磁浮列车/轨道系统的动力相互作用问题研究[D]. 王洪坡.国防科学技术大学 2007
硕士论文
[1]基于铁道车辆动力学仿真的特征谱研究[D]. 侯明林.西南交通大学 2016
[2]磁浮列车悬浮电磁铁五自由度磁轨关系研究[D]. 文蛟龙.国防科学技术大学 2015
[3]轨道不平顺对地铁车辆动力学性能的影响分析[D]. 王伟.西南交通大学 2014
[4]长定子中低速磁浮列车悬浮架动态特性及轻量化研究[D]. 周益.西南交通大学 2013
本文编号：3689717
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3689717.html
