高速磁浮列车二系悬挂参数及轨道不平顺幅值研究

为研究车辆悬挂系统参数及轨道不平顺水平对600 km/h高速磁浮车辆动力学性能的影响。基于多体动力学理论建立常导高速电磁悬浮车辆动力学模型,采用上海高速磁浮试验线测试拟合得到的轨道不平顺,对车辆动力学性能进行仿真分析。研究空簧垂向刚度、辅助弹簧横向刚度、摇枕连接垂向刚度等二系悬挂参数以及轨道不平顺幅值对高速磁悬浮车辆动力学性能的影响。结果表明:车辆垂向平稳性、乘坐舒适度、振动加速度等指标均随空簧垂向刚度的增大而增大;车辆横向平稳性随辅助弹簧横向刚度的增大略有增大;车辆横向平稳性随摇枕连接垂向刚度的增大略有减小;车辆平稳性、乘坐舒适度和振动加速度均随轨道不平顺幅值的增大而增大;综合考虑车辆垂向振动加速度、车辆平稳性和乘坐舒适度指标,建议轨道高低不平顺幅值不超过2.8 mm,轨向不平顺幅值不超过4.2 mm。

二系横向刚度和阻尼对一次蛇行的影响分析

为探究二系悬挂参数对车辆一次蛇行的影响,在MATLAB中建立了车辆系统的线性模型。基于模糊数学中的欧式贴近度,追踪了车辆系统的模态,并给定了耦合度概念。利用敏感性系数,表征了车辆系统耦合度受各因素影响的灵敏程度。以降低系统耦合度为目标,研究了二系横向刚度和阻尼对一次蛇行的影响。结果表明:在一定范围内,增大二系横向阻尼或减小二系横向刚度可有效降低系统的耦合度,减小车体的横向耦合振动。