中低速磁浮车辆悬浮故障工况动力学分析

为研究中低速磁浮车辆电磁铁失效失去悬浮力时的故障工况对磁浮车辆动力学性能的影响,建立三悬浮架中低速磁浮车辆动力学模型,对直线运行和曲线通过性能的各项动态指标进行仿真分析。结果表明:电磁铁失效故障对平稳性指标和导向间隙影响较小,对悬浮间隙、悬浮模块点头角和通过速度影响较大;发生电磁铁失效故障时,直线路段需要限速60 km/h运行,R100曲线路段需要限速38 km/h运行。

中低速磁浮车辆悬浮控制器可靠性优化设计研究

[目的]悬浮控制器是中低速磁浮车辆的关键部件,其可靠性直接影响中低速磁浮车辆悬浮系统的稳定性及可靠性,需对悬浮控制器的可靠性进行优化。[方法]以单个悬浮电磁铁(内含2个悬浮控制器)为研究对象,分析了悬浮控制器的可靠性,建立了悬浮控制器的可靠性模型,开展了悬浮控制器故障树分析,找出影响悬浮控制器的关键因素。提出了悬浮控制器的优化方案,将单个悬浮电磁铁内含的2个悬浮控制器优化为1个悬浮控制器,并对部分关键部件进行了冗余设计。基于优化后悬浮控制器的电路原理,建立了优化后悬浮控制器的可靠性模型及故障树模型,并对悬浮控制器优化前后的可靠性进行对比分析。[结果及结论]与优化前单个悬浮电磁铁中2个悬浮控制器的总失效率(2.282×10^(-6)h^(-1))相比,优化后单个悬浮电磁铁悬浮控制器的失效率为1.064×10^(-6)h^(-1),失效率降幅为53.37%。优化后悬浮控制器的可靠度明显高于优化前悬浮控制器的可靠度。

基于车桥耦合的磁浮轨道梁中速适应性研究

研究目的:为探讨25 m跨长沙既有磁浮简支梁桥与梁上承轨简支梁桥两种轨道梁结构的中速适应性,基于有限元原理建立两种磁浮轨道梁的有限元动力分析模型,对其自振特性进行分析;基于多体动力学理论,建立了具有120个自由度的中低速磁浮车辆动力学模型;考虑PID悬浮主动控制下的悬浮控制力,建立了完善的磁浮列车-轨道梁-控制器耦合模型。依据该耦合模型进一步开展了车辆提速后两种不同轨道梁形式下的车桥耦合振动响应研究。研究结论:(1)梁上承轨简支梁桥相对于长沙既有磁浮简支梁桥具有更优的动力学性能;(2) F轨垂向位移、桥梁跨中垂向位移及加速度值相对减小幅度分别约为57. 25%、61. 26%及70. 59%;(3)车体垂向加速度与电磁悬浮力减小幅度最高分别可达25. 53%及10. 93%;(4)本研究结果可供中速磁浮桥梁结构设计参考。

中低速磁浮列车在我国城轨交通中的应用前景

主要介绍中低速磁悬浮列车的技术原理、发展过程,以及该项技术在国内外的应用现状；通过对中低速磁悬浮列车优缺点的分析,探讨它在我国轨道交通中的应用前景,并简要指出应用中低速磁悬浮技术需要注意的问题。

中低速磁浮列车-大跨度连续梁耦合振动研究

研究目的:本文针对目前世界上最大跨度中低速磁浮桥梁,建立中低速磁浮车辆-控制器-桥梁系统耦合动力学模型,考虑轨道不平顺的影响,研究3节编组中低速磁浮列车以不同速度、不同车辆载荷(空载、定员和超员状态)通过桥梁时车辆和桥梁的竖向动力响应,评价主跨110 m中低速磁浮连续梁车桥系统的动力性能。研究结论:(1)车体的最大垂向加速度为0.447 m/s^2,Sperling舒适度指标最大值为1.664,垂向乘坐舒适度达到"优";(2)悬浮间隙最大波动值为2.26 mm,除车速100 km/h外,其余工况波动值均在2 mm以内,悬浮系统具有足够的悬浮稳定性;(3)梁体跨中最大竖向加速度为0.065 m/s^2,远远小于限值0.5g;(4)本研究成果可为大跨度中低速磁浮桥梁的设计和应用提供参考。

低速磁浮车辆导向方式及其横向动态特性

为了获得低速磁浮车辆导向设计的基本参数和设计原则,开展了磁铁模块导向性能的静态分析与动态仿真研究。对不同导向方式下磁铁模块导向力、导向刚度以及垂向和横向力耦合度的大小进行比对分析,结果表明:在被动导向方式下采用磁铁横向对中布置和在主动导向方式下采用磁铁横向错位布置可以得到良好的车辆导向性能,而且后者更优;横向位移及其速度反馈主动导向可显著增加导向力和导向刚度,极大地改善模块动态导向性能,基本实现模块垂向和横向力解耦。建议低速磁浮车辆采用磁铁横向错位布置和横向位移与速度反馈主动导向方式。

中低速磁悬浮交通噪声研究

使用多通道噪声分析系统,对中低速磁悬浮列车运行时产生的噪声进行信号采集及分析,取得其传播规律、频谱等特性,并与普通轮轨噪声进行对比。研究结果表明,中低速磁悬浮列车运行时相对于普通轮轨噪声较低,就声环境保护角度而言具有较大的优势。

考虑多约束条件的磁浮列车节能型永磁电磁磁铁优化设计

为降低悬浮能耗,在不改变中低速磁浮列车F型轨道结构和车辆结构前提下,提出一种适合工程应用要求的全尺寸永磁电磁混合磁铁的结构优化设计方法。给出一种永磁体安装于铁心一侧、永磁体极面积可调整的混合悬浮磁铁方案。根据混合磁铁电磁力的非线性模型,分析承载能力与永磁体的厚度、极面积、最大磁能积以及电磁线圈安匝数的约束关系,提出基于有约束的非线性规划策略的混合磁铁的结构优化设计方法。单转向架试验表明,该新型混合磁铁与常规电磁铁的悬浮能力相当,悬浮功耗显著降低。

中低速磁浮车辆悬浮架的技术特征

文章介绍了中低速磁浮车辆悬浮架的工作原理、主要技术特征、技术参数和性能。

中低速磁浮简支箱梁车桥耦合动力响应

为探究较低车速情况下磁浮列车和简支梁桥的车桥耦合振动情况,以国内某中低速磁浮轨道交通试验线工程的20 m跨度简支箱梁为工程背景,采用动力仿真分析软件Midas和UM,建立考虑磁浮控制系统的磁浮列车-桥梁系统仿真分析模型,针对3节编组的磁浮列车以10~80 km/h速度通过简支箱梁的过程,开展磁浮列车与简支箱梁的耦合振动分析,对磁浮列车和桥梁的动力响应结果进行分析探讨。研究结果表明:随着车速提高,列车车体的最大位移和加速度响应值逐渐增大,但均在规范限值之内;悬浮架位移和加速度响应明显大于车体,空气弹簧系统有效衰减了悬浮架传递到车体的振动;梁体跨中挠度和加速度随着车速提高明显增大,均远小于规范限值。

锂离子电池在中低速磁浮列车上的应用

通过对铅酸电池、镍镉电池、锂离子电池的对比分析,提出了采用新型磷酸铁锂锂离子电池作为中低速磁浮列车悬浮系统电池的方案,并通过了相关测试及试验验证。

长沙南至机场中低速磁悬浮工程限界研究

为合理制定土建工程断面尺寸,保障行车安全,对长沙南至机场中低速磁悬浮工程限界设计进行深入研究。长沙南至机场中低速磁悬浮工程将限界划分为车辆限界、设备限界和建筑限界。从车辆、线路和轨道相关技术参数入手,详细阐述车辆限界、设备限界的计算因素和计算结果,并给出详尽的典型地段建筑限界图。长沙南至机场中低速磁悬浮工程已按期试运营,经实践检验,其限界设计安全、经济、合理,为后续同类工程提供强有力的技术支撑。

中低速磁浮列车运行控制系统的方案及其实现

以国防科技大学中低速磁浮列车试验线为应用背景,介绍了中低速磁浮列车运行控制系统的基本功能需求, 主要包括驾驶功能、保护功能和监视功能。在功能需求设计的基础上,阐述了其运行控制系统的多总线原理实现结构和各节点的基本构成方案,最后给出有关试验结果。在磁浮列车试验线上。基于文中所述的运行控制系统的总体设计,建立了相应的硬件系统,开发了相应的控制软件,并进行了车载试验。

中低速磁浮轨道F型钢轨新型接头的设计

中低速磁浮交通采用有缝线路、非对称形状复杂的F型钢轨，F型钢轨接头是磁浮列车安全、平稳和快速运行的关键。基于既有JI型和JII型接头出现的竖向不平顺、振动等问题，提出了两种新型接头方案。新型JI型接头中新设的导向限位槽、燕尾键、U型连接板等结构增强了接头横向对中性能、抗扭刚度和防高差错位能力，且适应于0～30mm的轨缝变化。新型JII型接头中新设的主副限位扣和弹性复位元件等可有效适应主F型钢轨的温差伸缩变形，并实现副F型钢轨纵向自动对中性能；其防转垫圈实现了直线段和曲线段F型钢轨的自由伸缩，可适应0～4（）mm的轨缝变化．幅度。

中低速磁浮列车悬浮传感器信号传输

分析了中低速磁浮列车悬浮传感器信号传输的衰减、延时以及易受干扰等问题,并提出了解决方案。建立了信号传输系统的简化模型,并按照阻抗匹配原则确定了主要器件参数,防止信号长线缆传输时出现衰减畸变;分析了悬浮系统动态响应允许的传感器信号最大延时,设计并实施了基于振动台的对比测试;针对信号传输电磁环境特点,设计了滤波电路以及屏蔽和接地方案,通过了射频辐射感应抗扰度和脉冲群抗扰度测试。结果表明,悬浮系统动态特性不受信号串行通信延时的影响,所提出的解决方案能实现准确、及时、可靠的信号传输。

五模块中低速磁浮车辆动力学研究

文章在对我国自主设计的五模块中低速磁悬浮车辆进行结构分析和运动分析的基础上,利用SIMPACK软件对磁悬浮车辆进行了动力学性能仿真。仿真结果表明:滑台滑块之间的摩擦系数对横向运行平稳性影响较大;通过曲线时,悬浮侧架与轨道间的最小横向间隙随着速度增大而减小。平行四边形导向机构可使空气弹簧处的横向受力较均匀,改善了动态曲线通过性能。

中低速磁悬浮列车信号系统

主要介绍了适用于中低速磁悬浮列车的信号系统的构成、工作原理和功能。该信号系统采用一体化的设计思想,集自动闭塞、计算机联锁控制和列车控制与防护功能于一身,暂不设置列车自动监控(ATS)和列车自动运行(ATO)子系统。列车自动监控(ATS)的基本功能由联锁工作机代替,列车驾驶采用人工驾驶模式。经过3年多的运用表明该系统的开发是成功的。

中低速磁浮技术在城市轨道交通中的应用

介绍了中低速磁浮交通在国内外的发展以及中低速磁浮列车基本组成、磁浮技术原理和特点。

低速磁浮车辆限界研究

一套合理的磁浮列车限界计算方法的出台将有利于降低建筑工程造价,保证车辆运行安全。文章就低速磁浮车辆限界计算方法进行研究,对车辆限界应该计及的因素进行研讨和阐述,为低速磁浮限界标准的出台提供参考。

磁浮车用SRI1R160B—2型空气弹簧的计算分析及试验研究

计算和分析了中低速磁浮列车用SRI1R160B—2型空气弹簧帘线角度、附加气室容积和节流孔直径等参数对其性能的影响,并通过试验验证了仿真及理论计算的正确性。