低速磁浮列车二系悬挂动力学分析_何灼馀

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磁浮列车运行控制策略与性能分析

磁浮列车运行控制策略与性能分析磁浮列车是一种基于磁悬浮技术的高速交通工具，它通过利用磁力将列车悬浮在轨道上，并利用磁场的吸引和排斥力来推动列车前进。

磁浮列车的运行控制策略和性能分析对于确保列车的安全、稳定高效运行至关重要。

本文将介绍磁浮列车的运行控制策略和性能分析的基本原理和方法。

首先，磁浮列车的运行控制策略需要考虑列车的加速、减速、换道、停车等操作。

在磁浮列车的加速和减速过程中，控制系统需要根据列车的速度、载荷、轨道曲线等因素进行实时调整。

例如，在列车加速过程中，控制系统需要增加磁力，使列车保持在安全范围内的加速度，并在达到预定速度后逐渐减小磁力。

同样，在减速和制动过程中，控制系统需要根据列车的速度和制动力的大小来调整磁力，保证列车的平稳停车。

另外，磁浮列车的运行控制策略还需要考虑列车的换道操作。

在列车需要换道时，控制系统会调整磁力的作用点，使列车在切换轨道时不会发生意外情况。

这需要对列车和轨道之间的相互作用力进行细致分析，并设计相应的控制算法来实现精确的换道操作。

除了运行控制策略，磁浮列车的性能分析也是非常重要的。

磁浮列车的性能表现包括列车的最大速度、加速度、和运行稳定性等方面。

性能分析可以通过模拟计算和实际测试来完成。

在模拟计算中，可以采用有限元分析等方法，建立列车和轨道的数学模型，并进行运行状态的仿真计算，以评估列车的性能表现。

在实际测试中，可以利用试验线路对列车进行全面的性能测试，收集列车在不同运行条件下的数据，以验证模拟计算的准确性，并获取更多真实的性能数据。

此外，磁浮列车的安全性分析也是非常重要的任务。

安全性分析主要包括列车与轨道之间的力学相互作用力的分析、列车的稳定性分析以及应急处理策略的制定等方面。

在力学相互作用力的分析中，需要综合考虑列车和轨道的质量、结构、材料等因素，以及外部环境对列车运行的影响，从而确定列车在不同运行状态下的力学特性。

在列车稳定性分析中，需要对列车的动力学特性进行研究，以确保列车在高速运行时不会发生逆向或侧翻等事故。

中低速磁浮列车的动力系统设计与性能研究

中低速磁浮列车的动力系统设计与性能研究摘要：本文研究了中低速磁浮列车的动力系统设计与性能，首先介绍了中低速磁浮列车的概念和特点，然后分析了磁浮列车的动力系统设计原理，包括线圈和磁轨的结构设计、能量传递和首要性能指标等。

接着，我们就动力系统设计中的关键问题进行了详细的研究，包括线圈和磁轨参数的选取、能量传递效率的优化以及动力系统的可靠性和安全性等。

最后，通过实例分析了动力系统设计与性能研究的有效性和可行性，从而得出结论并提出未来研究的方向。

关键词：中低速磁浮列车；动力系统设计；性能研究；线圈和磁轨；能量传递；可靠性和安全性1. 引言中低速磁浮列车是一种以磁悬浮技术为基础、适用于城市间交通的新型交通工具。

与传统的铁轨交通相比，中低速磁浮列车具有较高的速度、较低的能耗和较小的环境污染等优势，因此受到了广泛关注。

其中，动力系统设计和性能研究是中低速磁浮列车研究的重要组成部分，对于实际运行和发展具有重要意义。

2. 中低速磁浮列车的特点中低速磁浮列车作为一种新型的交通工具，具有许多独特的特点。

首先，它可以在较小的轨道半径上运行，因此适用于城市间交通。

其次，中低速磁浮列车的速度范围通常在120 km/h以下，因此相较于高速磁浮列车而言，其技术要求较低。

此外，中低速磁浮列车具有较低的能耗和噪音，对环境的污染也相对较小。

3. 磁浮列车的动力系统设计原理磁浮列车的动力系统设计原理主要包括线圈和磁轨的结构设计、能量传递和首要性能指标等。

线圈和磁轨的结构设计需要考虑到制造工艺、成本和稳定性等因素，以确保磁浮列车能够稳定运行。

能量传递是动力系统的核心问题，通过磁场能量传输，实现对列车的驱动和制动。

首要性能指标包括加速度、速度、效率和可靠性等，这些指标决定了磁浮列车的运行效果和性能。

4. 动力系统设计的关键问题动力系统设计中存在许多关键问题需要解决。

首先是线圈和磁轨参数的选取问题，考虑到制造难度、磁场稳定性和安全性等因素，选取合适的参数是关键。

中低速磁浮列车垂向动力学分析

第１１卷第１期２０１４年２月
铁道科学与工程学报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＲＡＩＬ＼／＼，ＡＹＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＥＮＧｌＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖ０ｌ＿１１Ｎ０．１Ｆｅｂ．２０１４
中低速磁浮列车垂向动力学分析
ｄｉｎｇａｎｄｒｏｌｌｉｎｇｍｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｆｒａｍｅａｎｄｂｏｄｙｗｏｒｋｏｆｌｏｗ —ｓｐｅｅｄｍａｇｌｅｖｔｒａｉｎ．Ｔｈｒｏｕｇｈｄｅｃｏｕ－ｐｉｉｎｇａｎｌｙａｓｉｓｏｆｔｈｅｌｅｖｉｔａｔｉｏｎｃｈａｓｓｉｓｍｏｄｕｌｅ，ｔｈｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｕｓｉｎｇＰＤｆｅｅｄｂａｃｋｃｏｎ —
ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙｅｍｐｌｏｙｉｎｇｓｉｍｕｌｉｎｋ．Ｓｏａｓｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｐｅｔｒｙｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｘｔｅｒｎａｌ
随着世界工业化国家经济实力的不断加强，不断提高交通运输能力以适应其经济发展的需要势
在必行。磁悬浮列车具有较强的稳定性、安全性和

中低速磁悬浮轨排结构动力响应分析

对轨排结构体系的优化设计却至关重要。
１轨排结构模型
通过有限元分析得到轨道各点的竖向振幅及竖向振动加速度。
（）图２为轨道实测截面的竖向振幅时程计算结果。１
１１轨枕刚度计算．忽略轨枕支撑的弹性，导轨简化为两端外伸的简支将梁作为导轨的弹性支撑。如图所示２为支座间距，为两端ｆ外伸间距，ｌ＝ｌ忽略阻尼和自重影响，图１所示。令ａ，如
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处轨排做了现场动力测试，４、５为轨排试验段实测图图的导轨竖向振动位移幅值和加速度幅值与车速的关系。
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计算结果南侧导轨
一计算结果一南侧导轨一北侧导轨 — 北侧导轨一
图７测点计算与实测竖向振动加速度幅值与车速关系比较
０８．
实测数据的分析，以得到以下结论：可
２轨排结构动力响应计算分析２１计算参数。
建立了轨道系统的模型之后，跟据实际轨道参数建立
计算模型。轨道全长１ｍ，２中间跨轨枕间距为１２边跨轨．ｍ，枕间距０８两端外伸０４．ｍ，．ｍ。轨枕简化的弹性支撑的刚度取１。／按轨枕间距布置，０Ｎｍ，承受移动均布荷载。分别计算

低速磁浮列车二系悬挂动力学分析

第9卷第1期2009年2月交通运输工程学报Journal of Traffic and T ransport ation EngineeringVo l 9 No 1Feb.2009收稿日期:2008 10 20基金项目:教育部长江学者与创新团队发展计划项目(IRT0452)作者简介:何灼馀(1974 ),男,重庆江津人,西南交通大学工学博士研究生,从事车辆动力学研究。

导师简介:罗世辉(1964 ),男,江西赣州人,西南交通大学教授,工学博士。

文章编号:1671 1637(2009)01 0012 05低速磁浮列车二系悬挂动力学分析何灼馀1,罗世辉2,梁海清1(1 西南交通大学牵引动力国家重点实验室,四川成都 610031;2 西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室,四川成都 610031)摘要:分析了低速磁浮列车结构及其运动学关系,利用多刚体动力学建模方法,建立了低速磁浮列车的动力学模型,分析了曲线通过时二系悬挂各构件的运动情况,阐述了平行四边形机构在曲线通过中的重要作用。

仿真结果表明:二系悬挂系的平行四边形机构把横向力较平均地分配到各个模块上,使得各个模块沿着曲线达到合理分布;平行四边形机构减小了空气弹簧的横向力及纵向力,减小了模块的摇头角,有利于曲线通过与导向;运行速度对滑台横移量有一定影响,而轨道曲线半径是影响滑台滑动横移量的主要因素。

关键词:车辆工程;低速磁浮列车;平行四边形机构;曲线通过中图分类号:U 266.4 文献标志码:ADynamic analysis of secondary suspension for low speed maglev trainH E Zhuo y u 1,LUO Shi hui 2,LIANG H ai qing 1(1.T r action Po wer State Key L abo rato ry,Southwest Jiaot ong U niv ersity ,Cheng du 610031,Sichuan,China;2.M ag lev T echnolog y and M ag lev T r ain Key Labor ator y o f M inistr y of Education,Southwest Jiaoto ng U niver sity,Cheng du 610031,Sichuan,China)Abstract:Low speed m aglev train structures and kinem atical relationships w ere analy zed,its dynamics model w as developed by using m ulti rigid bo dy dynamics modeling m ethod,the movements of different com ponents of secondary suspension in curve nego tiation w ere analyzed,and the significance o f parallelogram mechanism in curve neg otiation w as ex plained.Simulation result show s that parallelo gram m echanism averagely distributes lateral forces among mo dules,so that m odules are distributed reasonably along the curv e.Parallelo gram mechanism decreases the lateral and longitudinal for ces of air spring ,and the y aw ing angles of modules,w hich is helpful for curve nego tiatio n and g uidance.Speed influences later al displacement to a certain ex tent,w hile the curve radius o f the track is the m ajor factor.1tab,15figs,11r efs.Key words:v ehicle eng ineering ;low speed maglev train;parallelog ram mechanism;curve nego tiationAuthor resumes:HE Zhuo yu(1974 ),male,doctoral student,+86 28 86465842,274966858@qq.com;LUO Shi hui(1964 ),male,professor,PhD,+86 28 86466203,shluo@.0 引言随着低速磁浮列车技术的发展及其车辆动力学建模的日趋成熟,低速磁浮线路曲线参数设计及磁浮车辆曲线通过性能研究也开展得越来越广泛。

低速磁浮列车单悬浮架机电控制建模及动力学特性研究_刘耀宗

ＤｎａｍｃｏｎｉｃｓｔｒｏｌＭｏｄｅｌｉｎａｎｄＡｎａｌｓｉｓｆｏｒＢｏｉｅｏｆ－ｙｇｙｇｓｅｅｄＭＬｏｗａｌｅｖＴｒａｉｎ－ｐｇ
１１２１２ＬＩＵＹｚｏｎｘｉＥＮＧａｏＷｅｎＰｕ，－Ｄ－ＧＯＮＧｇ，，，
８］将每个；修回日期：收稿日期：０９０９０７０４３４２０１２０１－－－－，作者简介：刘耀宗（男，河南南阳人，副教授。３—）１９７：Ｅ－ｍａｉｌｚｌｉｕｕｄｔ．ｅｄｕ．ｃｎ＠ｎｙ
21pd控制本文中单点悬浮控制采用传统的pd控制对任意控制点通过传感器检测模块的悬浮间隙和加速度根据悬浮间隙的变化量调整电磁铁电流i0为额定电流pc为控制器比例参数dc为额定悬浮间隙则该控制点的期望电流为22电流反馈实际工程中电流控制通过控制电磁铁两端电压实现而在感性负载中电流滞后于电压
第３６卷第９期２０１４年９月
：，ＡｂｓｓｅｅｄｍｔｒａｃｔＴｈｅｄｎａｍｉｃｅｕａｔｉｏｎｓｏｆｏｎｅｂｏｉｅｏｆｔｈｅｌｏｗａｌｅｖｔｒａｉｎｗｅｒｅｂｕｉｌｔｗｈｉｃｈｉｎｖｏｌｖｅｄｆｏｕｒｄｅ－－ｐｙｑｇｇ：，ｃｅｎｌｏｏｃｔｒａｌｉｚｅｄｃｌｏｓｅｄｏｎｔｒｏｌｓｆｏｒｍａｎｅｔｉｃｌｅｖｉｔａｔｉｏｎ．ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅａｓｆｏｌｌｏｗｓＩｎｔｈｅｂｏｉｅｔｈｅ－ｐｇｇ；ｏｉｎｔｓｃａｎｄｅｃｏｕｌｅｄｉｎｌｏｗｆｒｅｕｅｎｃｉｅｓａｎｄｃｏｕｌｅｄｉｎｈｉｈｆｒｅｕｅｎｃｉｅｓｃｏｕｌｉｎｉｓｃａｕｓｅｄｂｆｏｕｒｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｐｐｑｐｇｑｐｇｙｓｅｖｅｒａｌｍｏｄｅｓｏｆｒｅｓｏｎａｎｃｅｏｆｔｈｅｂｏｉｅａｎｄｔｈｅｆｒｅｕｅｎｃｒａｎｅｓａｎｄｃｏｕｌｉｎａｍｌｉｔｕｄｅｓａｒｅｒｅｌａｔｅｄｔｏｃｏｎｔｒｏｌｇｑｙｇｐｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｂｏｉｅ．ａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐｇｐ：；；；ｓｅｅｄｍｗｏｒｄｓｌｏｗＫｅａｌｅｖｔｒａｉｎｍａｌｅｖｂｏｉｅｓｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄｌｅｖｉｔａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｃｏｕｌｉｎｅｆｆｅｃｔ－ｐｇｇｇｐｇｙ转弯半径小、低速磁浮交通技术具有运行噪音低、爬坡能力强、运用维护费用少等突出优点，正在成为一

低速磁浮列车悬浮系统的电磁分析与应用设计

彭显付，云岳。国斌叶林
（江大学电气工程学院，江杭州３０２）浙浙１０７
摘要：从磁路和磁场两个角度对低速磁浮列车的悬浮力和导向力进行了计算分析，究了影研
响悬浮力大小的因素，比较了设计参数改变对力的影响，计算了列车在弯道处的悬浮力损失及补偿电流。根据分析，为解决电磁铁温升是提高悬浮力的关键因素。认
随着城市居民数量的不断增长，大城市的交通拥挤成为一道ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ急需解决的难题。由于轨道交通具有
磁铁和轨道的近似模型，图１所示。如
速度快、运量大等诸多优势，已经成为交通方式革它新的首选。在北京、上海和广州等经济发达的城市，地铁、轨在客运中发挥了越来越重要的作用。而轻
２
制悬浮能力提升的瓶颈，供悬浮系统的设计和优可
化参考。
１励磁线圈；．极铁芯；．道铁芯；．应导体板．２磁３轨４感
图１悬浮系统的近似物理模型
１磁路分析
１１物理模型．
悬浮系统的基本原理就是利用电磁铁对铁磁物
（ｌｔｃｌｎｉｅｒｇＣｌｇｈｉｎｎｅｉ，ａｇｈｕ３０２，ｈｎ）ＥｅｒａｇｎｅｉｏｌｅｅａｇＵｉｒｔＨｎｚｏ０７ＣｉａｃｉＥｎｅＺｊｖｓｙ１

磁浮列车设计与动力学分析

磁浮列车设计与动力学分析磁悬浮列车是一种以磁力为动力的高速列车，其运行原理是利用超导电磁力使列车浮在轨道上，并且可以利用这种力量推动列车运行。

而其中最重要的部分就是磁浮列车的设计以及动力学分析。

本文将从这两个方面来探讨磁悬浮列车的实现。

一、磁浮列车的设计1.1 车体设计磁浮列车的车体设计必须满足一定的几何形状和机械性能要求。

在几何方面，设计者需要考虑整个车体的长度、高度和宽度等重要尺寸参数。

在机械性能上，车体的轨迹控制和稳定性是其中最为关键的部分，良好的轨迹控制和稳定性可以让列车运行更为舒适和稳定。

1.2 制动系统磁浮列车制动系统是其运行的重要组成部分之一。

它可以使列车在必要时随时停下，并且可以在制动时保持不变形的轨道。

但是如何实现在运行时的换向和制动是一个具有挑战性的问题。

1.3 供电系统磁浮列车需要使用超级电容器等技术获得足够的电力，并且需要能够准确地控制电力的大小和时间。

这需要设计者能够具备专业的知识和经验以实现高效高精度的磁浮列车供电。

二、磁浮列车的动力学分析2.1 磁力定律磁浮列车的磁力定律可以总结为以下几个方面：1、磁力跟随磁场变化而变化；2、磁力跟随磁场的强度、方向变化而变化；3、磁力的大小跟磁场强度的平方成正比；4、磁力的大小跟两铁磁极的距离的平方成反比。

2.2 磁浮列车的动力学模型列车的动力学模型可以分为以下几种：1、平衡模型，其基本原理是列车平衡模型的总体垂直速度应该等于零，即列车必须保持在轨道上平衡。

2、横向和垂直振动模型。

在列车高速行驶时，必须考虑轨道不规则性导致的横向和垂直振动。

3、刚体动力学模型，其中列车和其相关部件是由刚体组成的，并且所有运动、形变和变形均为刚性的。

2.3 磁浮列车的动力学分析磁浮列车的动力学分析主要可以分为以下几个方面：1、集电滑靴动力学分析，即确定集电滑靴和轨道之间的电学和机械特性，以实现更好的集电性能和更高效的运行。

2、磁悬浮驱动装置动力学分析，这主要包括磁悬浮驱动器的力、力矩、电机和控制系统的研究。

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Abstract : Low2speed maglev t rain st ruct ures and kinematical relatio nship s were analyzed , it s dynamics model was developed by using multi2rigid2body dynamics modeling met ho d , t he movement s of different co mpo nent s of seco ndary suspensio n in curve negotiatio n were analyzed , and t he significance of parallelogram mechanism in curve negotiatio n was explained. Simulatio n result shows t hat parallelogram mechanism averagely dist ributes lateral forces amo ng modules , so t hat mo dules are dist ributed reaso nably alo ng t he curve. Parallelogram mechanism decreases t he lateral and lo ngit udinal forces of air sp ring , and t he yawing angles of modules , which is helpf ul for curve negotiatio n and guidance. Speed influences lateral displacement to a certain extent , while t he curve radius of t he t rack is t he major factor . 1 tab , 15 figs , 11 ref s. Key words : vehicle engineering ; low2speed maglev t rain ; parallelogram mechanism ; curve negotiatio n Author resumes : HE Zhuo2yu ( 19742) , male , doctoral student , + 86228286465842 , 274966858 @qq. com ; LUO Shi2hui (19642) , male , professor , PhD , + 86228286466203 , shluo @home. swjtu. edu. cn.
低速磁浮车辆模型由车厢、 5 对模块侧梁、 4个固定滑台、 8 个滑台、 2 个长 T 型臂 ,2 个短 T 型臂、 4 个平行四边形机构拉杆和抗侧滚梁组成 , 一系及二系悬挂的力用各自的弹簧阻尼力代替。本文假设各部件为刚体 ,刚体的自由度见表 1 。
表1 自由度
T ab. 1 Degrees of freedom
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14
・
交通运输工程学报
[ I xωx + ( I z - I y )ωyωz ] i + [ I yωy + ( I x - I z )ωxωz ] j + [ I zωz + ( I y - I x )ωyωx ] k
0 引言
随着低速磁浮列车技术的发展及其车辆动力学
建模的日趋成熟 , 低速磁浮线路曲线参数设计及磁浮车辆曲线通过性能研究也开展得越来越广泛。文献 [1 ]探讨了长沙磁悬浮试验线定线参数 ; 文献 [ 223 ]
收稿日期 :2008210220 基金项目 : 教育部长江学者与创新团队发展计划项目 ( IR T0452) 作者简介 : 何灼馀 (19742) ,男 ,重庆江津人 ,西南交通大学工学博士研究生 ,从事车辆动力学研究。导师简介 : 罗世辉 (19642) ,男 ,江西赣州人 ,西南交通大学教授 ,工学博士。
图 1 HSS T1002L 车厢与模块的关系
Fig. 1 Relationship of HSST1002L body and modules
1 模型分析
1. 1 基本原理
1. 3 低速磁浮车辆模型
低速磁浮列车主要原理是基于 EMS ( Electro2 magnetic Suspension ) 悬浮和 L SM ( Linear Synchronous Motors) 技术驱动。日本的 HSST1002L 型系列作为低速磁悬浮车辆的代表 ,其主要原理是利用电磁铁的电磁吸力将列车悬浮在轨道上 ,利用直线电机产生驱动力使车辆向前运行 , 速度可以达到 100～130 km ・ h - 1 ,悬浮气隙 ( Airgap ) 一般是 8 mm , 每一个悬浮模块都有用于测量悬浮间隙的感应传感器。其垂向采用主动控制 ,因为垂向的悬浮控制在没有反馈的情况下不稳定 ; 横向采用被动控制 ,主要由二系悬挂上的空气弹簧提供阻尼。 1. 2 二系悬挂结构分析低速磁浮列车的车厢在自由滑台、固定滑台、空气弹簧和平行四边形机构等构成的二系悬挂上。二系悬挂具有运动解耦、减震和力的传递 3 个基本功能 ,对车辆的运行性能和曲线通过能力具有重要的影响 ,见图 1 。走行机构和车厢的连接方式构成了车辆通过曲线的几何约束。 ( 1) 当车辆通过曲线时 ,车辆的模块 ( 每车 5 对) 由于导向力作用 , 将紧随线路排列成曲线形状。此时 ,由于车厢为一个刚体 , 不能随曲线弯曲 , 各模块相对车厢将产生平移和转角 , 由直线导轨副保证车厢和模块之间的平移量。 ( 2) 各个直线导轨副以及转臂和车体的销接点由于车厢的刚性 ,纵向 ( 弧长方向) 距离不会变化。
刚体的角动量为 H = I xωx i + I yωy j + I zωz k 动量及角动量变化率为
・・・ dL = mv x i + mv y j + mv z k + ω L dt ・・・ dH = I xωx i + I yωy j + I zωz k + ωH = dt
13
( 3) 第 2 、 5 位滑台横向于车厢刚性连接 ,即在曲
线上 ,其左右滑台连线的中点始终是在车厢中心线上 ,这 2 个中点其实构成了 5 个悬浮模块通过曲线的转动中心 ,这是曲线通过动力学分析的基础。不管悬浮模块相对于曲线是什么样的形态 ( 内接、外切、相交) ,车厢中心线始终是第 2 、 5 位左右滑台中点的连线。
何灼馀1 ,罗世辉2 ,梁海清1
( 11 西南交通大学牵引动力国家重点实验室 ,四川成都 610031 ; 21 西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室 ,四川成都 610031)
摘要 : 分析了低速磁浮列车结构及其运动学关系 ,利用多刚体动力学建模方法 ,建立了低速磁浮列车的动力学模型 ,分析了曲线通过时二系悬挂各构件的运动情况 ,阐述了平行四边形机构在曲线通过中的重要作用。仿真结果表明 : 二系悬挂系的平行四边形机构把横向力较平均地分配到各个模块上 ,使得各个模块沿着曲线达到合理分布 ; 平行四边形机构减小了空气弹簧的横向力及纵向力 ,减小了模块的摇头角 ,有利于曲线通过与导向 ; 运行速度对滑台横移量有一定影响 ,而轨道曲线半径是影响滑台滑动横移量的主要因素。关键词 : 车辆工程 ; 低速磁浮列车 ; 平行四边形机构 ; 曲线通过中图分类号 : U266. 4 文献标志码 :A
第9卷第1期 2009 年 2 月
交通运输工程学报 Journal of Traffic and Transportation Engineering
Vol1 9 No1 1 Feb. 2009
文章编号 :167121637 (2009) 0120012205
低速磁浮列车二系悬挂动力学分析
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第 1 期何灼馀 ,等 : 低速磁浮列车二系悬挂动力学分析探讨了低速磁浮车辆转向机构的运动几何分析和几何曲线通过性 ; 文献 [ 4 ] 开展了高、低速磁浮车辆/ 轨道耦合动力学建模与仿真 ; 文献 [ 527 ] 利用 SIM2 PAC K 软件仿真、分析了高速磁浮车辆的静悬稳定性与动力性能 ; 文献 [ 8 ] 开展了低速磁浮车辆动态曲线通过性能研究 ; 文献 [ 9 ] 结合成都青城山磁浮列车试验示范线工程 ,对低速磁浮车辆曲线通过动态响应进行分析 , 并考虑电磁铁的主动悬浮与导向。但这些文献未从动力学角度考虑二系悬挂的平行四边形机构对磁浮列车曲线通过的影响。低速磁浮列车 HSS T1002L 是日本作为运输工具原型车辆开发的 , 车厢长 14 m ,若不考虑二系悬挂的平行四边形机构在横向对车厢的影响 , 建立的模型则不够完整。基于此 ,本文建立了包括二系悬挂的整车动力学模型 , 分析平行四边形机构对曲线通过的影响 , 以及滑台在曲线通过时的横向滑动量。
・・
2009 年
构的横向力造成的 , 所以平行四边形机构对曲线通过的影响有待于进一步分析。图 3 中 : Fh i 为滑台对机构的力 ; Fc i 为车厢对机构的力 ; T i
ωy 、 ωz 分别为刚体关于 x 、式中 :ωx 、 y、 z 轴的角速度 ; vx 、 vy 、 v z 为刚体的速度 ; I x 、 Iy 、 I z 为刚体的转动贯量 ; m 为刚体质量 ; i 、 j、 k 分别为 x 、 y、 z 方向的单位矢量。依据牛顿第二定律 , 磁浮车辆系统动力学方程为