一、试验型磁浮列车用空气弹簧研制（论文文献综述）
陈志贤[1]（2020）在《高速常导电磁悬浮车辆系统动力学优化研究》文中研究表明随着现代社会工作效率的提高,人们对高速交通方式的需求日益增加,然而传统轮轨车辆受限于各方面因素,再突破更高的速度是比较困难的,磁悬浮列车以其高速、低能耗、低噪声和低成本等优点脱颖而出。本文以德国TR08系列常导高速磁悬浮列车及上海高速磁悬浮列车为参考,在深入研究常导高速电磁悬浮车辆结构及原理的基础上,建立了机-电-磁-轨道耦合的常导高速磁悬浮车辆系统动力学模型。根据电磁悬浮系统结构及原理,建立了磁悬浮车辆悬浮系统计算二维有限元模型,将有限元计算结果与简化公式计算结果进行了量化的对比,建立了基于联合仿真的常导高速磁悬浮车辆机-电-磁耦合模型;基于常导电磁悬浮车辆机-电-磁耦合系统模型,以车辆系统模态、车辆运行平稳性及曲线通过性能对车辆悬挂系统结构及参数进行了对比分析和优化设计;根据电磁悬浮控制系统模型,对线性系统、非线性系统及机-电-磁耦合系统的稳定性分岔进行了研究,同时以最短的悬浮电磁铁稳定时间为目标,对机-电-磁耦合系统的悬浮控制参数进行了优化设计;建立了高速磁悬浮轨道梁三维有限元模型并导入到车辆系统中,构成机-电-磁-轨道耦合的高速磁悬浮系统动力学模型,并对车辆-轨道系统的动力学响应进行了仿真分析,如轨道梁支座刚度及车辆速度对车辆系统及轨道梁系统动态响应的影响。本文得出以下主要结论:1)当激励电流较小以及悬浮间隙不小于一定值且在较小范围内变化时,使用简化公式来进行电磁力的计算是可行的。2)根据常导电磁悬浮车辆悬挂系统结构的对比,得出有摇枕和无摇枕两种二系悬挂方案各有优缺点,在曲线通过时,无摇枕方案下的空簧横向位移、垂向位移、车体横向、垂向、侧滚角位移均远大于有摇枕方案,故考虑到实际成本和车辆曲线通过能力,本文仍保留有摇枕的常导高速磁悬浮车辆结构。3)以车辆运行平稳性为目标,空簧垂向刚度、辅助弹簧横向刚度、枕绕X轴扭转刚度均应在工程可行范围内取较小值,但从曲线通过的角度来分析,空簧垂向刚度、辅助弹簧横向刚度若取值过小,将会导致车体位移、空簧位移过大;摇枕连接垂向刚度对平稳性影响不大,但较大的取值可以保证在曲线通过时空簧位移、车体位移较小。4)根据悬浮控制系统的稳定性研究,得知悬浮控制系统对于参数Kp存在上下分岔点,在上下区间内悬浮控制稳定,在区间外不稳定,经过优化分析,得出能够使常导高速磁悬浮车辆垂向振动快速稳定的Kp取值范围为15000～20000,Kd取值范围为1300～2000。5)根据机-电-磁-轨道耦合系统的仿真分析,得知轨道梁支撑刚度对车辆系统动力学指标影响较小,但为了减小轨道梁垂向振动,在工程允许的范围内应该选取较大的支座刚度。随着车辆速度的增加,车辆动力学指标均随之增大,但在设计速度（660 km/h）以内,各指标均未超过优秀的限值,同时,轨道梁的动态响应指标能够满足相关标准的设计要求。
魏高恒[2]（2020）在《新型中低速磁浮列车-轨排-桥梁动力作用研究》文中认为本文以新型中低速磁浮列车-轨排-桥梁为研究对象,分析了悬浮电磁铁悬浮力理论计算结果和有限元计算结果,研究了悬浮电磁铁悬浮力的悬浮力元建模方法,采用悬浮力元的悬浮力仍基于电磁计算,但可将分布悬浮力简化为不同数量的集中力,有别于常规的悬浮力弹簧阻尼力元简化。介绍了新型悬浮架结构,并以新型中低速磁浮列车、某中低速磁浮旅游专线为基础,在车-线耦合振动系统中进一步将线路细化为轨排和桥梁,基于有限元方法和多体动力学方法,建立了新型中低速磁浮列车-轨排-桥梁耦合动力学模型。对比了不同磁浮力元数量的磁浮列车的动力学计算结果。研究了不同的轨排前后高低（10 m弦矢高）、轨排接缝允许偏差（垂向）、轨排扣件垂向刚度对系统动力作用的影响。得到以下结论:1)悬浮电磁力F和间隙磁通密度B的平方成正比的关系,气隙磁密在悬浮电磁铁长度上基本平均分布,进而得到了悬浮力的分布规律,证明了用n个简化力元模拟悬浮力在工程实际中是可行的。研究了不同波长轨排不平顺激励时悬浮模块受n力元悬浮力作用下的受力情况,结果表明三力元模型能较好的模拟悬浮模块的受力情况。2)新型中低速磁浮列车采用了空气弹簧中置的结构,有效的降低了车体和悬浮架之间的动力作用,新的悬浮架结构适应了加长的直线牵引电机,减小了相邻直线牵引电机间距,从而可以满足160 km/h的运行速度,单套抗侧滚梁和两个悬浮模块组成了“工”字型结构,实现了左、右悬浮模块更充分的运动解耦。新型中低速磁浮列车可以实现更快的速度,更低的动力作用。3)针对不同数量悬浮力元的新型中低速磁浮列车动力学模型进行了仿真计算,对比了悬浮间隙、悬浮架垂向加速度等关键动力学指标,发现三力元模型计算较为准确且计算速度较快,验证了三力元模拟电磁铁线圈悬浮力的合理性,此结论对于EMS型磁浮列车均适用。利用试验实测数据验证了本文所建立的新型中低速磁浮列车-轨排-桥梁耦合动力学模型的准确性。4)轨排前后高低（10 m弦矢高）对列车运行平稳性影响较大,其中负偏差影响大于正偏差;轨排接缝允许偏差（垂向）对悬浮间隙、悬浮架最大垂向加速度影响较大,轨排接缝允许偏差（垂向）允许偏差应该控制在±2 mm以内;轨排扣件垂向刚度对接缝处F轨最大垂向加速度、桥梁跨中动力系数影响较大。
范屹立[3]（2020）在《磁轨关系对中低速磁浮垂向动力学影响研究》文中研究指明中低速磁浮交通作为一种新型城市轨道交通制式,因其曲线通过能力强、坡道能力强、振动噪声小、建设成本低且周期短等多方面的优势受到了越来越多城市的关注,并相继开通了两条运营线路,在未来有着良好的发展潜力。电磁铁作为中低速磁浮车辆悬浮以及导向的关键部件,与此同时磁轨关系对车辆运行动力学性能有显着影响。磁轨关系的本质是闭环控制,将数量较多的控制器进行简化并保证一定精度,可大大提高计算效率。过去对磁轨关系的简化只是简单地在名义平衡点处进行等效,难以体现磁轨关系在动态气隙较大时的非线性特点,为此本文以课题组研制的空气弹簧中置式中低速磁浮车辆为研究对象,提出了一种分段线性化的弹簧阻尼模型以实现对复杂磁轨关系的简化处理。本文从铁磁材料的电磁特性出发,以磁化过程作为切入点,通过理论推导分析了电磁力理论公式在特定情况下存在的不足;对电磁力公式理论计算结果与采用有限元电磁二维仿真结果进行了对比分析,同时参考相关文献对电磁力公式进行了更高次的多项式拟合修正,再通过试验数据对拟合修正结果在一定程度上进行了验证;基于拟合结果,研究了悬浮电磁铁电磁特性,并根据磁浮车辆悬浮电磁铁参数以及控制器参数给出了悬浮力分段线性化弹簧阻尼模型。最后利用多体动力学软件SIMPACK建立悬挂中置式磁浮车辆多体动力学模型,其中车辆模型的磁轨关系分别采用控制器模型和分段线性化的弹簧阻尼模型,对比研究了磁轨关系的两种不同处理方法对多种轨道激励下车辆系统的动力学响应的影响。得到的主要结论如下:（1）当电流较大或者悬浮气隙较小时,由于铁磁材料的磁饱和,电磁力理论公式计算值存在的误差较大;（2）电磁悬浮力的等效刚度值主要由悬浮气隙和电流决定,电磁铁加速度项ka a以及气隙速度项kv c对等效刚度影响较小;等效悬浮阻尼主要由速度系数决定;基于PD反馈系数6000、20、0.5,计算出等效悬浮刚度数量级约为106 N/m,等效悬浮阻尼约为105N·s/m,等效横向刚度约为105 N/m;（3）在随机不平顺激励下,控制器模型和分段线性化模型在20～120 km/h的速度范围内的Sperling垂向平稳性指标和最大垂向振动加速度差值较小,120 km/h速度下平稳性指标差值在0.05内,且平稳性指标均处于优秀范围;低速运行时,两种模型车体振动加速度功率谱密度存在一定差异,较高速度运行时,两种模型车体振动加速度功率谱曲线基本一致;控制器模型的悬浮稳定性略高于分段线性化模型,悬浮力差值整体较小,最大差值为0.5 k N,分段线性化模型可以在较小误差内代替控制器模型;（4）在不同截止频率的轨道激励下,两种模型车体垂向振动加速度最敏感的截止频率范围都是1.0～3.0 Hz;就车体振动功率谱密度而言,在较低频率范围内两种模型峰值及对应频率相同,在3.0 Hz以上的激励下,两种模型的峰值及对应频率存在一定差异;两种模型悬浮模块振动加速度功率谱密度在低频振动时基本相同,高频振动成分仅存在于控制器模型,控制器模型的悬浮性能更加稳定;（5）在台阶不平顺激励下,控制器模型和分段线性化模型的悬浮模块点头角差异较小。60 km/h速度下控制器模型点头角均小于分段线性化模型,120 km/h速度下控制器模型点头角均大于分段线性化模型,两种模型收敛速度基本一致;控制器模型的气隙变化较小,具有更好的连续台阶不平顺激励适应能力,能更准确地模拟实际情况。总的来说,两种模型的气隙变化都处于合理范围内。
王振宏[4]（2020）在《考虑悬浮控制的中低速磁浮车辆动力学性能优化》文中提出中低速磁浮交通具有噪声低、绿色环保、选线灵活、建设维护成本低等特点,其利用车载电磁铁与轨道之间的电磁吸力产生悬浮,通过主动悬浮控制保持悬浮间隙稳定在8～12 mm之间。由于“车辆-悬浮控制系统-轨道”是一个强耦合的相互动力作用系统,在工程应用中易发生静悬失稳、车轨共振等现象。目前,中低速磁浮交通在国内外的最大商业运营速度不超过110 km/h,市场综合竞争力仍显不足,因此还未得到规模化发展,其中为缓解车桥耦合振动增加了线路工程建设的成本。基于这一背景,本文从车桥耦合振动和不同控制方式两方面研究对车辆动力学的影响。首先基于UM建立了悬挂中置式中低速磁浮车辆动力学仿真模型,分析了不同行车速度下的车辆动力学响应;然后利用Matlab/Simulink软件建立了两种不同作用力传递方式下的车桥耦合模型,分析了两种不同模型下,不同行车速度对轨道梁动力学响应的影响;接着建立了单铁悬浮控制系统模型,分析了悬浮控制参数、轨道梁参数、车辆参数等的变化对单铁悬浮系统动力学响应的影响,以从参数设计上为中低速磁浮车辆动力学性能优化提供理论参考;最后建立了采用三种不同悬浮控制方式的8自由度车辆模型,分析了不同悬浮控制算法下的车辆动力学性能表现,从悬浮控制算法角度为磁浮车辆动力学性能优化提供理论参考。得到的主要结论如下所示:（1）在以唐山中低速磁浮试验线拟合出的轨道不平顺激励下,随着车辆运行速度的增加,车辆的各项动力学响应指标逐渐恶化。车体垂向振动加速度主频随着速度的提高不断增加,人体对该振动频率的敏感程度也逐渐升高,舒适性降低;通过分析谐波形轨道不平顺对车辆动力学响应的影响可以看出:在10～200 m波长范围内,随着谐波不平顺波长的增大,车体垂向振动加速度先增大后减小;随着谐波不平顺幅值的增大,车体及悬浮架的垂向振动加速度都随之增大;（2）随着车辆速度的不断提高,车辆通过后的轨道梁自由振动不断增大,弹簧阻尼力作用下的轨道梁自由振动小于恒定集中力作用下的轨道梁自由振动;轨道梁的跨中最大挠度、最大加速度与速度不是简单的线性关系,当移动集中力的激励频率接近轨道梁的一阶振动频率时,轨道梁的动力响应更大;（3）分析了理想状态反馈控制下不同状态反馈控制参数的单铁系统动力学响应,发现相对速度反馈控制参数kgd的增加有利于悬浮气隙的稳定,绝对位置反馈控制参数kz的增加不利于悬浮气隙的稳定,会造成较大的稳态误差。建立了单铁悬浮车桥耦合模型,分析了轨道梁参数对单铁悬浮系统动力学响应的影响,发现较大的轨道梁阻尼比及轨道梁线密度有利于悬浮系统的稳定;过大及过小的轨道梁抗弯刚度都不利于悬浮系统的稳定;（4）PID控制、分段PID控制以及PID+模糊控制都能够保持较小的悬浮间隙波动,能够保证良好的车辆运行安全性;三种悬浮控制方式下的线圈电流变化情况各不相同,PID反馈+模糊控制的电流均方根值较小,分段PID控制的电流波动幅度较小。
张娟[5]（2020）在《超导电动悬浮磁力特性及超导磁浮车辆动力学仿真分析》文中研究表明超导电动磁浮列车作为区别于常导磁浮列车和传统轮轨列车的新型轨道交通工具,具有速度高、悬浮间隙大、不需要主动控制等优点,在高速及超高速地面交通领域具有良好的应用前景。超导电动悬浮作为磁浮列车稳定运行的核心系统,由于其动态电磁环境十分复杂,超导电磁铁与地面线圈之间动态相互作用力也极为复杂,长期以来超导磁浮列车动力学仿真总是将超导电动悬浮简化为线性弹簧,从而无法准确模拟超导磁浮车辆的动力学行为。因此,本研究开展了超导电动悬浮系统磁力特性研究,建立了超导电动悬浮力与导向力计算模型,并将其应用于超导电动磁浮车辆动力学仿真模拟,开展了超导电动磁浮车辆动力学性能预测与参数优化研究。首先,在分析超导电动磁浮列车电动悬浮系统结构的基础上,利用动态电路原理,推导了悬浮力、导向力和等效阻尼的解析表达式。然后,参考日本MLX01超导磁浮列车电动悬浮系统参数,基于推导的解析表达式计算了不同条件下电磁悬浮力和导向力,给出了电动悬浮力、导向力和等效阻尼与列车运行速度、悬浮间隙和导向间隙的关系曲线,揭示了电动悬浮系统的力学特性,为后续超导磁浮车辆动力学建模和仿真计算提供了基础。其次,分析了超导磁浮列车的转向架结构,利用SIMPACK软件和Simulink软件建立了包含非线性电动悬浮力计算模块的磁浮车辆动力学模型,并参照中国高速铁路无砟轨道不平顺谱反演得到了地面线圈几何不平顺样本。仿真计算了超导磁浮车辆以不同行车速度通过直线轨道和曲线轨道的动力学响应,计算结果表明行车速度对超导电动磁浮车辆动力学性能影响明显;磁浮车辆曲线通过时,超导磁铁悬浮间隙和导向间隙波动量不大,车辆与曲线轨道发生机械碰撞的可能性不大。对比分析了采用非线性电磁力模型和和等效线性化电磁力模型的磁浮车辆动力学响应,结果表明线性化电磁力模型会导致较大的计算误差,超导电动磁浮车辆动力学仿真应优先使用非线性电磁力计算模型。最后,进一步研究了一系悬挂和二系悬挂参数对超导磁浮车辆动力学性能的影响。研究结果表明,一系悬挂刚度对车辆运行平稳性影响非常小,采用较低的二系悬挂垂向刚度,可以有效提高车辆运行平稳性。针对电动悬浮系统阻尼过小导致车辆垂向运行平稳性较差的问题,分析了阻尼线圈工作原理,仿真分析了安装阻尼线圈后超导磁浮车辆的动力学响应,研究发现安装阻尼线圈可以有效改善车辆的垂向运行平稳性。
罗英昆[6]（2019）在《高速磁浮车辆空气弹簧非线性特性及竖曲线通过动态响应仿真分析》文中认为空气弹簧悬挂系统具有垂向柔度大、刚度和阻尼可调、悬挂高度恒定、高频隔振性能好等优点,在轨道交通车辆二系悬挂中得到了普遍的应用。本文以国内新设计的某高速磁浮空气弹簧和磁浮车辆为研究对象,通过AMESim仿真平台搭建了考虑橡胶气囊、高度调整阀、节流孔、附加气室、应急橡胶堆、供风风缸等部件的复杂高速磁浮空气弹簧非线性动力学模型,模拟分析了空气弹簧的非线性特性;利用多体动力学软件SIMPACK建立了考虑空气弹簧非线性、主动电磁悬浮-导向控制和以创新型悬浮架为承载基础的高速磁浮车辆动力学模型,研究了空气弹簧非线性特性对磁浮车辆动力学性能的影响。利用建立的单个空气弹簧非线性动力学模型,研究了高度调整阀无感区和延迟时间对其非线性特性的影响,计算分析了单个空气弹簧的静、动刚度和动态阻尼特性,进一步探究得到了空气弹簧垂向特性与其结构参数之间的非线性关系。其次,介绍了高速磁浮车辆空气弹簧悬挂系统支撑方式以及磁浮交通竖曲线的设置方法和参数选取,数值模拟了车辆通过小半径竖曲线时的动力学响应,并与采用空气弹簧线性等效模型的计算结果进行了对比分析。结果表明,采用空气弹簧等效模型得到的弹簧伸缩量显着小于非线性模型的伸缩量,当使用车辆动力学仿真辅助空气弹簧悬挂系统设计时,应采用空气弹簧非线性模型。最后,仿真分析了橡胶气囊体积、附加气室、节流孔直径和高度调整阀等参数对高速磁浮车辆运行平稳性的影响规律。结果表明,车辆垂向平稳性指标随着橡胶气囊体积的增加呈近似线性地减小;当附加气室在10 L～50 L时,车辆垂向平稳性整体变化趋势随附加气室容积的增加而减小,当附加气室容积大于50 L后,继续增加附加气室容积对车辆平稳性指标影响很小;当节流孔直径在0～24 mm时,车辆垂向平稳性指标随节流孔直径增加而减小;当节流孔直径大于24 mm后,平稳性指标随节流孔直径的增大而不再变化。当高度调整阀无感区长度设置在0～10 mm时,车辆垂向平稳性指标在不同车速下随无感区长度的增加均减小,当无感区长度≥10 mm时,不同车速下的垂向平稳性指标不会发生变化;当无感区长度设置为10 mm时,在同一车速不同延迟时间下的垂向平稳性指标测点处的最大加速度值和车辆垂向平稳性指标几乎不变。说明当仅考虑使车体振动的高频激励时,在设置一定长度的无感区后,延迟时间的改变对车体振动没有影响。
高唱[7]（2019）在《中低速磁浮车辆悬浮架防侧滚梁装置分析与优化》文中指出中低速磁浮车辆是一种新兴的城市轨道交通工具,其中防侧滚梁装置是车辆悬浮架的重要组成部分,其主要由防侧滚片梁及防侧滚吊杆组成。防侧滚梁装置一方面能够承担抑制悬浮模块的侧滚的作用;另一方面,在磁浮车辆通过曲线线路时,左、右两侧的悬浮模块将产生位错和扭曲,这时,连接左、右模块的防侧滚梁装置是实现左、右模块机械解耦的关键装置。其结构和功能对磁浮车辆的运行安全和运行品质有着重要影响,因而防侧滚梁装置的研究对于中低速磁浮车辆的性能提升具有较大意义。本文研究了电磁悬浮模式中低速磁浮车辆悬浮架的防侧滚梁装置,旨在探讨片梁柔性以及防侧滚梁装置布局对于车辆运行性能的影响,以得到装置的优化设计方案。本文总结了磁浮技术的发展历程与研究概况,分析了防侧滚梁装置的结构特征与工作原理,建立了防侧滚片梁的三维有限元模型,基于ANSYS软件对片梁进行了自由度缩减的子结构分析,并与SIMPACK软件中所建立的中低速磁浮车辆多体动力学模型组成考虑片梁柔性的刚柔耦合动力学模型,基于所建立的刚柔耦合模型计算并分析了采用碳素钢片梁、铝合金片梁以及采用1套、2套防侧滚装置车辆通过直线段及小曲线段时的车辆动力学性能,得出的主要结论如下:1)防侧滚梁装置主要具有抑制悬浮模块侧滚、实现左右悬浮模块解耦,以及约束落车变形的作用。理论分析及仿真计算表明,车辆落车静置时对于防侧滚片梁及吊杆的应力和形变而言是最不利工况,建议在车辆悬浮时清客,避免在满载情况下落车;2)车辆在直线段运行时,采用碳素钢片梁的车辆平稳性稍优于采用铝合金片梁的车辆,但在最大设计时速范围内两者均完全满足平稳性优秀限值要求,另外,对于采用这两种材料的片梁,其悬浮架的电磁铁垂向力和横向力计算结果类似,其中第一位悬浮架的悬浮工况相对恶劣;3)车辆通过50m半径水平曲线时,采用碳素钢防侧滚片梁的车辆最大侧滚角和空簧最大位移稍大于采用铝合金片梁的车辆,但两者的计算结果均在允许范围内,另外,片梁材料的选取对吊杆垂向力和电磁铁横移量的影响不大,由此可得采用重量及造价更低的铝合金片梁完全能够保障车辆运行安全及质量;4)对于HSST型磁浮车辆,直线通过时各个悬浮架的吊杆受力总体上随吊杆间距和片梁间距的增大而减小,曲线通过时吊杆垂向力亦随片梁间距的增大而减小,因而建议在允许的安装空间内进一步增大同一悬浮架两套防侧滚片梁的安装距离;5)与具有2套防侧滚装置及4个端置小空气弹簧的HSST型磁浮悬浮架相比,采用1套防侧滚装置、2个中置大空簧的新型中低速磁浮悬浮架具有足够的防侧滚能力和更好的解耦能力,采用1套中置的防侧滚装置是更优的设计方案。
谢新立[8]（2019）在《电机中置中速磁浮列车走行机构动力学优化研究》文中认为随着长沙、北京中低速磁浮列车投入商业运营,磁浮列车这种新型轨道交通系统已经受到人们越来越多的关注。在国家十三五重点研发计划资助下,本文基于虚拟样机技术,对设计时速200公里、采用U型电磁铁悬浮和导向、空心长定子永磁同步直线电机牵引制动的电机中置式中速磁浮列车走行机构开展动力学研究。本文的主要研究内容如下:1.搭建了单悬浮架悬浮与落车仿真模型,仿真分析了其防滚解耦的性能。利用商用多体动力学分析软件LMS Virtual.Lab Motion建立了单悬浮架虚拟样机动力学仿真模型。在分析便于实验测量的防滚线刚度和解耦线刚度的基础上,定义了防滚角刚度和解耦角刚度来表征悬浮架防滚解耦性能,推导了角刚度和线刚度之间的定量关系。建立了防滚线刚度和解耦线刚度的仿真解算方法,并通过仿真虚拟实验验证了所提出方法的正确性。通过仿真实验揭示了U型电磁铁电磁导向力有利于增大悬浮状态下悬浮架的防滚刚度的现象。仿真分析了电机吊挂间距、电机吊挂刚度和电机横摇刚度对防滚刚度和解耦刚度的影响规律。结果表明,电机中置悬浮架的防滚和解耦性能是相互制约的,防滚刚度和解耦刚度主要受电机吊挂刚度、横摇刚度的控制,适当降低吊挂刚度并提高横摇刚度可以较好地在防滚和解耦刚度之间折中,使悬浮架获得更好防滚解耦效果。2.建立了空气弹簧、高度阀及其组成的空气悬挂系统的仿真模型,并通过与实验测试数据对比验证了空气弹簧模型的正确性。基于商用软件LMS Imagine.Lab AMESim建立了空气弹簧和高度控制阀的仿真模型,对其垂向载荷特性、静刚度、动刚度展开了虚拟仿真实验,最后得到了与实验测试基本一致的结果,验证了所建立模型的正确性。针对高度阀的延时特性、不感应区特性与流量特性进行了仿真建模和虚拟实验验证,得到了满足标准要求的高度阀参数。3.建立了包含分组控制空气悬挂系统的中速磁浮列车整车动力学仿真模型,仿真比较了不同分组方式空气悬挂系统的特性。利用Motion建立了磁浮列车整车的多体动力学仿真模型;利用AMESim建立了不同分组控制的空气悬挂系统仿真模型;通过Motion和AMESim联合仿真,比较分析了高度阀侧置三点式、高度阀中置三点式、无差压阀四点式、带差压阀四点式空气悬挂系统的特性。仿真结果表明:原有C组空簧高度阀布置在车侧的高度阀侧置三点式空气悬挂系统,存在缓慢出圆曲线时C组空簧过度放气的问题;提出了C组高度阀布置在车体中心线的高度阀中置三点式方案,能够有效解决该问题。将C组空簧分成两组的无差压阀四点式方案虽然也能解决该问题,但会带来各组空簧载荷差异过大问题;在前端和后端两组空簧之间增加差压阀,能限制各组之间的载荷差异,并减小欠速通过曲线时车体的侧倾角。本文的研究结果可为电机中置式中速磁浮列车工程化样车研制提供理论指导,为优化悬浮架防滚解耦性能以及空气弹簧分组控制方式提供理论依据。
杨成洪[9]（2019）在《中低速磁浮F型轨道接缝连接器力学性能研究》文中研究说明中低速磁浮列车有着噪声低、磨损小、启停迅速、爬坡能力强和转弯半径小等优势,成为解决城市轨道交通问题的重要途径。对于目前磁浮轨道系统中常用的三种F型轨道接缝连接器,在使用过程中发现:F型轨道接缝连接器在连接处刚度较差和列车经过连接器时存在较大的碰撞和振动现象,导致列车悬浮架上的线圈与轨道感应板的碰撞,同时引起列车的振动问题。基于此背景,论文以中低速磁悬浮列车的F型轨道接缝连接器为对象,对其静刚度问题和动力学问题进行研究,包括建立两种动力学模型、参数化有限元分析模型,分析影响刚度、动力学性能的因素,推导滚动接触接触区压力、面力分布公式,分析主要零件的疲劳。主要内容如下:（1）F型轨道接缝连接器-液压支撑轮碰撞动力学模型和连接器-悬浮架-支撑轮系统动力学模型构建。对F型轨道接缝连接器主要零件进行受力分析,根据F型轨道接缝连接器与液压支撑轮相互作用力关系,建立轮轨耦合动力学模型,考虑轮-连接器间的接触碰撞问题和零件的柔性变形,使用Lankarani-Nikravesh非线性弹簧阻尼模型模拟接触碰撞,使用模态叠加法求解结构的柔性变形,用连接器-悬浮架-支撑轮系统动力学模型分析液压支撑轮之间的相互影响。（2）建立参数化有限元模型。建立F型轨道接缝连接器和悬浮架的参数化有限元模型,分析影响连接器结构静强度和刚度的影响因素,包括结构的几何形状、几何尺寸以及轨道接缝连接器的连接方式等,获得不同因素对刚度的影响规律,求解F型轨道接缝连接器和悬浮架模型的模态信息。（3）利用构建的动力学模型和仿真模型研究F型轨道接缝连接器的动力学性能。分析单悬浮架的多个液压支撑轮通过F型轨道接缝连接器时轮之间运动状态的相互影响,主要分析单液压支撑轮通过F型轨道接缝连接器缝隙时造成的接触碰撞,分析结构、材料因素对接触碰撞响应的影响规律,使用正交实验法综合分析多因素对接触碰撞的影响。（4）使用Carter滚动接触理论分析液压支撑轮在F型轨道接缝连接器翼板平面上做滚动接触时,接触区域压力和切向力的分布规律,以及液压支撑轮在连接器翼板上运动时压力和切向力的变化情况。分析脉动循环作用力下连接器翼板表面的接触疲劳以及在危险工况下F型轨道接缝连接器主要零件的疲劳。通过对F型接缝连接器的静力学分析,获得结构因素对连接结构刚度的影响规律,通过动力学分析,包括接触碰撞分析和滚动接触分析,获得非悬浮状态下列车液压支撑轮通过F型轨道接缝连接器的动力学响应以及各因素对动力学响应的影响规律。所得结论对F型轨道接缝连接器的设计有参考意义。
倪萍[10]（2019）在《基于PID控制器的磁浮车辆—轨道梁竖向耦合振动分析方法研究》文中进行了进一步梳理目前,我国正在推进高速磁浮交通的发展。时速600公里以上的新一代高速磁浮振动响应为前沿研究领域。随着速度的明显提高,磁浮车辆-轨道梁振动问题将会更加突出,新一代高速磁浮系统对轨道梁的振动响应有更高的要求。车桥耦合振动响应分析是轨道结构设计和车辆悬浮控制的理论基础,因此有必要研究与之相适应的车桥竖向耦合振动分析方法。本文针对磁浮车辆-轨道梁竖向耦合振动问题,提出一种基于轨道梁有限单元模型和磁浮力比例-积分-微分（PID）控制器模型的分析方法。将整个耦合系统以磁浮力为界,分为车辆和轨道梁两个子系统,车辆-轨道梁之间的耦合振动通过PID控制器计算的磁浮力来完成,采用振型分解法和四阶龙格库塔法计算耦合系统的振动响应。文中使用Mathematica编制耦合振动分析程序,研究磁浮车桥耦合系统的振动特性。并通过对磁浮车辆-轨道梁竖向耦合振动数值计算结果和实测数据的对比分析,验证本文所建立方法的有效性。本文的主要研究工作有:1、提出一种基于轨道梁有限单元模型和磁浮力PID控制器模型的分析方法。将磁浮车辆和轨道梁分开建模,通过PID控制磁浮力实现车辆-轨道梁之间振动耦合,并编制车桥耦合振动程序;2、采用编制的车桥耦合振动程序,分析时速600公里磁浮车辆通过简支轨道梁和双跨连续梁的车辆-轨道梁竖向耦合振动响应;3、为适应今后磁浮线路的需要,分析磁浮车辆通过三跨连续梁的车辆-轨道梁竖向耦合振动响应;4、基于数值计算结果,研究磁浮车辆速度、车桥质量比、轨道结构刚度和跨度等参数对车辆-轨道梁竖向耦合振动的影响。理论研究和数值计算表明:本文提出的采用磁浮车辆和轨道梁分开建模、通过PID控制磁浮力实现车辆-轨道梁之间振动耦合的分析方法,能完整反映整个磁浮系统的车辆-轨道梁主动电磁耦合关系,能计算得到磁浮系统的振动响应,并有效分析其他结构形式轨道梁的车辆-轨道梁竖向耦合振动。本文的研究工作对磁浮轨道结构的振动分析和优化设计具有一定的理论和应用价值。
二、试验型磁浮列车用空气弹簧研制（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、试验型磁浮列车用空气弹簧研制（论文提纲范文）
（1）高速常导电磁悬浮车辆系统动力学优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 磁浮交通系统发展概况 |
| 1.2.1 国外磁浮技术发展综述 |
| 1.2.2 国内磁浮技术发展综述 |
| 1.3 高速EMS型磁浮车辆机-电-磁-轨道耦合动力学性能研究现状 |
| 1.3.1 磁悬浮控制技术研究发展及现状 |
| 1.3.2 磁浮列车动力学研究现状 |
| 1.4 论文的主要工作及技术路线 |
| 第2章 电磁悬浮交通系统的机-电-磁-轨道耦合动力学模型 |
| 2.1 常导高速电磁悬浮车辆动力学模型 |
| 2.1.1 磁悬浮车辆结构 |
| 2.1.2 磁悬浮车辆工作原理 |
| 2.1.3 磁悬浮车辆动力学模型 |
| 2.2 常导高速电磁悬浮车辆电磁模型 |
| 2.2.1 电磁悬浮物理模型 |
| 2.2.2 电磁悬浮控制策略 |
| 2.3 基于联合仿真的磁悬浮车辆机-电-磁-轨道耦合系统 |
| 2.3.1 常导高速电磁悬浮系统结构 |
| 2.3.2 有限元计算方法 |
| 2.3.3 理论计算方法 |
| 2.3.4 电磁计算方法对比 |
| 2.3.5 常导高速磁悬浮车辆机-电-磁-轨道耦合系统模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 高速常导电磁悬浮车辆系统参数优化分析 |
| 3.1 动力学计算边界条件及评价指标 |
| 3.1.1 轨道不平顺 |
| 3.1.2 平稳性指标 |
| 3.1.3 舒适度指标 |
| 3.2 二系悬挂结构对比优化 |
| 3.2.1 无摇枕的磁悬浮车辆系统模型 |
| 3.2.2 有摇枕和无摇枕磁悬浮车辆动力学性能分析 |
| 3.3 基于车辆平稳性的车辆悬挂参数设计研究 |
| 3.3.1 空簧垂向刚度优化 |
| 3.3.2 辅助弹簧横向刚度优化 |
| 3.3.3 摇枕连接垂向刚度优化 |
| 3.3.4 摇枕连接绕X轴扭转刚度优化 |
| 3.4 基于车辆曲线通过性能的车辆悬挂参数设计研究 |
| 3.4.1 空簧垂向刚度优化 |
| 3.4.2 辅助弹簧横向刚度优化 |
| 3.4.3 摇枕连接垂向刚度优化 |
| 3.4.4 摇枕连接绕X轴扭转刚度优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 高速常导电磁悬浮车辆控制系统参数优化分析 |
| 4.1 稳定性理论 |
| 4.1.1 劳斯判据 |
| 4.1.2 Hopf分岔的代数判据 |
| 4.2 悬浮控制系统稳定性理论研究 |
| 4.2.1 不受控的单铁悬浮系统 |
| 4.2.2 单铁磁悬浮系统线性分析 |
| 4.2.3 单铁磁悬浮系统非线性分析 |
| 4.3 悬浮控制参数优化设计 |
| 4.3.1 悬浮间隙控制系数K_p优化 |
| 4.3.2 悬浮间隙变化速度控制系数K_d优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 高速常导电磁悬浮车轨耦合系统动力学分析 |
| 5.1 轨道梁模型及自振特性 |
| 5.1.1 轨道梁结构 |
| 5.1.2 轨道梁模型 |
| 5.1.3 模态分析及自振特性对比 |
| 5.2 轨道梁支撑刚度对车辆-轨道振动响应的影响 |
| 5.2.1 轨道梁动力学特性要求 |
| 5.2.2 车辆运行指标 |
| 5.2.3 轨道梁动力响应 |
| 5.3 不同车速下车辆-轨道振动响应分析 |
| 5.3.1 车辆系统动力响应分析 |
| 5.3.2 轨道梁动力响应 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表论文及参加科研课题 |
| 学位论文数据集 |
（2）新型中低速磁浮列车-轨排-桥梁动力作用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 磁浮交通国内外发展 |
| 1.2.1 磁浮交通国外发展历程 |
| 1.2.2 磁浮交通国内发展历程 |
| 1.3 磁浮列车车-线耦合动力学研究 |
| 1.3.1 车-桥耦合理论 |
| 1.3.2 磁浮列车车-桥耦合研究进展 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第2章 悬浮系统分析及建模 |
| 2.1 电磁悬浮力分析 |
| 2.1.1 悬浮力计算公式 |
| 2.1.2 磁通密度仿真 |
| 2.2 悬浮模块受力情况 |
| 2.3 悬浮控制系统模型 |
| 2.4 状态观测器 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 新型中低速磁浮列车-轨排-桥梁耦合动力学模型 |
| 3.1 新型中低速磁浮列车结构特点 |
| 3.1.1 加长直线牵引电机 |
| 3.1.2 空簧中置式悬浮架 |
| 3.1.3 单套抗侧滚梁 |
| 3.2 新型中低速磁浮列车动力学模型 |
| 3.3 中低速磁浮轨排-桥梁动力学模型 |
| 3.3.1 轨排-桥梁结构特点 |
| 3.3.2 轨排-桥梁动力学建模 |
| 3.3.3 轨排-桥梁模型自振特性 |
| 3.4 新型中低速磁浮列车-轨排-桥梁耦合动力学模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 耦合动力学模型验证 |
| 4.1 评价指标 |
| 4.1.1 客车运行平稳性 |
| 4.1.2 悬浮间隙最值 |
| 4.1.3 桥梁跨中动力系数 |
| 4.2 线路不平顺 |
| 4.2.1 线路设置 |
| 4.2.2 轨道结构几何精度误差 |
| 4.2.3 随机不平顺 |
| 4.3 不同力元模型对比 |
| 4.4 动力学模型验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 列车-轨排-桥梁耦合系统动力作用参数影响分析 |
| 5.1 前后高低(10m弦矢高) |
| 5.2 轨排接缝允许偏差(垂向) |
| 5.3 轨排扣件垂向刚度 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）磁轨关系对中低速磁浮垂向动力学影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 磁浮技术发展概况 |
| 1.2.1 国外磁浮技术发展综述 |
| 1.2.2 国内磁浮技术发展综述 |
| 1.3 磁轨关系及动力学研究概况 |
| 1.3.1 磁轨关系研究综述 |
| 1.3.2 磁浮车辆动力学研究综述 |
| 1.4 本文的主要工作及技术路线 |
| 1.4.1 本文的主要工作 |
| 1.4.2 本文的技术路线 |
| 第2章 中低速磁浮车辆技术特点 |
| 2.1 中低速磁浮车辆的工作原理 |
| 2.1.1 悬浮原理 |
| 2.1.2 导向原理 |
| 2.1.3 驱动原理 |
| 2.2 中低速磁浮悬浮架特点 |
| 2.2.1 既有悬浮架结构 |
| 2.2.2 空簧中置式悬浮架 |
| 2.3 悬浮电磁铁 |
| 2.3.1 悬浮电磁铁结构 |
| 2.3.2 悬浮电磁铁控制 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 电磁铁的电磁特性分析 |
| 3.1 电磁仿真与理论对比分析 |
| 3.1.1 等效磁路特性分析 |
| 3.1.2 悬浮力电磁仿真分析 |
| 3.1.3 导向力电磁仿真分析 |
| 3.2 电磁理论公式修正 |
| 3.2.1 悬浮力公式修正 |
| 3.2.2 导向力公式修正 |
| 3.2.3 试验结果验证 |
| 3.3 电磁特性分析 |
| 3.3.1 等效悬浮刚度和阻尼 |
| 3.3.2 等效横向刚度和阻尼 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 磁浮车辆动力学及建模 |
| 4.1 磁浮车辆动力学分析 |
| 4.1.1 悬浮架及车体受力分析 |
| 4.1.2 垂向动力学分析 |
| 4.2 磁浮车辆动力学模型 |
| 4.2.1 动力学系统建模理论 |
| 4.2.2 建模方法及参数 |
| 4.2.3 动力学性能评价指标 |
| 4.3 两种磁轨关系模型 |
| 4.3.1 悬浮控制模型 |
| 4.3.2 分段线性化模型 |
| 4.4 轨道激励设置 |
| 4.4.1 随机不平顺激励 |
| 4.4.2 不同截止频率激励 |
| 4.4.3 轨缝台阶激励 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 两种磁轨关系模型的垂向动力学仿真分析 |
| 5.1 随机不平顺激励动力学响应 |
| 5.1.1 车体振动特性分析 |
| 5.1.2 悬浮架振动特性分析 |
| 5.1.3 悬浮特性分析 |
| 5.2 不同截止频率激励动力学响应 |
| 5.2.1 车体振动特性分析 |
| 5.2.2 悬浮架振动特性分析 |
| 5.2.3 悬浮特性分析 |
| 5.3 台阶激励动力学响应 |
| 5.3.1 悬浮模块点头角 |
| 5.3.2 端部线圈悬浮气隙 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目 |
| 学位论文数据集 |
（4）考虑悬浮控制的中低速磁浮车辆动力学性能优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 磁浮交通的发展现状 |
| 1.2.1 国外磁浮交通发展概况 |
| 1.2.2 国内磁浮交通发展概况 |
| 1.3 国内外悬浮控制技术研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 本文主要研究内容 |
| 1.4.2 本文的技术路线 |
| 第2章 车辆动力学建模与分析 |
| 2.1 悬挂中置式磁浮车辆 |
| 2.1.1 悬浮架结构组成 |
| 2.1.2 悬浮架结构特征 |
| 2.2 车辆动力学建模 |
| 2.2.1 车辆模型 |
| 2.2.2 电磁力模型 |
| 2.2.3 轨道不平顺 |
| 2.3 动力学仿真分析 |
| 2.3.1 车辆速度线性变化结果分析 |
| 2.3.2 车辆匀速运行结果分析 |
| 2.3.3 轨道不平顺波长及幅值的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 轨道梁动力学建模与分析 |
| 3.1 轨道梁动力学模型 |
| 3.2 车桥耦合模型 |
| 3.3 仿真结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 单铁悬浮控制系统分析 |
| 4.1 中低速磁浮悬浮控制系统结构 |
| 4.1.1 悬浮电磁铁 |
| 4.1.2 悬浮传感器 |
| 4.1.3 悬浮控制器 |
| 4.2 单铁悬浮控制系统分析 |
| 4.2.1 单电磁铁悬浮模型 |
| 4.2.2 反馈控制参数影响分析 |
| 4.2.3 观测器影响分析 |
| 4.2.4 模拟激励响应对比 |
| 4.3 单铁车桥耦合悬浮控制系统分析 |
| 4.3.1 单铁耦合模型 |
| 4.3.2 仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 悬浮控制算法影响分析 |
| 5.1 车辆模型 |
| 5.2 悬浮控制 |
| 5.2.1 PID控制 |
| 5.2.2 分段PID控制 |
| 5.2.3 PID+模糊控制 |
| 5.3 轨道激励 |
| 5.4 仿真结果分析 |
| 5.4.1 噪声干扰响应 |
| 5.4.2 突变干扰响应 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目 |
| 学位论文数据集 |
（5）超导电动悬浮磁力特性及超导磁浮车辆动力学仿真分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 磁浮交通技术发展概况 |
| 1.2.1 国外磁浮交通发展概述 |
| 1.2.2 国内磁浮交通发展概述 |
| 1.3 超导电动磁浮车辆动力学研究现状 |
| 1.4 本文研究工作 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 超导电动悬浮磁力特性分析 |
| 2.1 等效电路模型 |
| 2.2 纵向运行产生的电动磁力 |
| 2.2.1 悬浮力和导向力解析式 |
| 2.2.2 悬浮力计算分析 |
| 2.2.3 导向力计算分析 |
| 2.3 电动悬浮垂向阻尼 |
| 2.3.1 垂向阻尼解析式 |
| 2.3.2 垂向阻尼计算分析 |
| 2.4 电动悬浮横向阻尼 |
| 2.4.1 等效横向阻尼解析式 |
| 2.4.2 横向阻尼计算分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 超导电动磁浮车辆动力学模型 |
| 3.1 超导磁浮车辆转向架结构 |
| 3.2 超导磁浮车辆动力学模型 |
| 3.3 磁浮车辆振动模态分析 |
| 3.4 轨道不平顺样本空间 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 超导电动磁浮车辆动力学响应分析 |
| 4.1 车辆以1000km/h直线运行时的动力学响应 |
| 4.1.1 垂向动力学响应分析 |
| 4.1.2 横向动力学响应分析 |
| 4.2 行车速度对车辆动力学响应的影响 |
| 4.2.1 行车速度对垂向动力学响应的影响 |
| 4.2.2 行车速度对车辆横向动力学响应的影响 |
| 4.3 磁浮车辆平面曲线通过动态响应分析 |
| 4.3.1 平面曲线参数设置 |
| 4.3.2 以600km/h通过平面曲线时的动力学响应 |
| 4.3.3 以1000km/h通过平面曲线时的动力学响应 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 超导磁浮车辆悬挂参数优化研究 |
| 5.1 一系和二系悬挂刚度优化 |
| 5.2 阻尼线圈对车辆动力性能的影响分析 |
| 5.2.1 阻尼线圈工作原理 |
| 5.2.2 阻尼线圈对车辆动力学性能的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及参加科研项目情况 |
| 学位论文数据集 |
（6）高速磁浮车辆空气弹簧非线性特性及竖曲线通过动态响应仿真分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 磁浮交通的定义、分类与特点 |
| 1.2 国内外磁浮交通近况 |
| 1.3 考虑空气弹簧非线性的车辆动力学研究现状 |
| 1.4 研究目的与研究内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 考虑空气弹簧非线性的车辆动力学模型 |
| 2.1 空气弹簧非线性动力学模型 |
| 2.1.1 橡胶气囊模型 |
| 2.1.2 高度调整阀模型 |
| 2.1.3 平均阀模型 |
| 2.1.4 空气弹簧模型集成 |
| 2.2 高速磁浮车辆动力学模型 |
| 2.2.1 高速磁浮车辆结构 |
| 2.2.2 电磁悬浮控制系统 |
| 2.2.3 无摇振悬浮架结构 |
| 2.2.4 磁浮车辆多体动力学模型 |
| 2.3 动力学模型集成与数值模拟 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 空气弹簧的非线性特性分析 |
| 3.1 高度调整阀非线性特性分析 |
| 3.2 空气弹簧刚度模拟分析 |
| 3.2.1 空气弹簧静刚度 |
| 3.2.2 空气弹簧动刚度 |
| 3.3 空气弹簧结构参数对其刚度阻尼特性的影响 |
| 3.3.1 垂向静刚度与气囊体积和节流孔直径的关系 |
| 3.3.2 垂向动刚度和阻尼与气囊体积和节流孔直径的关系 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 磁浮车辆竖曲线通过动态响应分析 |
| 4.1 磁浮车辆空气弹簧悬挂系统支撑方式 |
| 4.2 高速磁浮竖曲线设置方法与参数选取 |
| 4.2.1 考虑磁浮列车牵引力特性的纵坡坡度 |
| 4.2.2 考虑磁浮列车制动能力的纵坡坡度 |
| 4.2.3 高速磁浮线路竖曲线半径的选取依据 |
| 4.2.4 竖曲线缓和曲线最小长度 |
| 4.3 磁浮车辆通过小半径竖曲线时空气弹簧动态响应 |
| 4.4 不同半径竖曲线上磁浮车辆动态响应分析 |
| 4.4.1 车体和电磁铁动态响应 |
| 4.4.2 空气弹簧动态响应 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 空簧参数对磁浮车辆动力性能的影响分析 |
| 5.1 平稳性指标与轨道不平顺 |
| 5.1.1 Sperling平稳性指标 |
| 5.1.2 磁浮轨道几何不平顺 |
| 5.2 空气弹簧结构参数对车辆运行平稳性的影响 |
| 5.2.1 橡胶气囊体积对平稳性的影响 |
| 5.2.2 附加气室容积对平稳性的影响 |
| 5.2.3 节流孔直径对平稳性的影响 |
| 5.3 高度调整阀对车辆运行平稳性的影响 |
| 5.3.1 无感区对平稳性的影响 |
| 5.3.2 延迟时间对平稳性的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1.主要研究结论 |
| 2 进一步的研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及参加科研项目情况 |
（7）中低速磁浮车辆悬浮架防侧滚梁装置分析与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 磁浮技术发展概况 |
| 1.2.1 国外磁浮技术发展综述 |
| 1.2.2 国内磁浮技术发展综述 |
| 1.3 防侧滚梁装置研究概况 |
| 1.4 本文的主要工作及技术路线 |
| 1.4.1 本文的主要工作 |
| 1.4.2 本文的技术路线 |
| 第2章 中低速磁浮车辆技术特点 |
| 2.1 中低速磁浮车辆的工作原理 |
| 2.1.1 悬浮原理 |
| 2.1.2 导向原理 |
| 2.1.3 驱动原理 |
| 2.2 两种中低速磁浮车辆概况 |
| 2.2.1 日本HSST型中低速磁浮 |
| 2.2.2 新型中低速磁浮 |
| 2.3 悬浮架设计概况 |
| 2.3.1 两种悬浮架设计方案对比 |
| 2.3.2 新型悬浮架结构组成 |
| 2.3.3 轻量化要求 |
| 2.4 防侧滚梁装置结构与作用机理 |
| 2.4.1 防侧滚梁装置结构 |
| 2.4.2 防侧滚作用机理 |
| 2.4.3 解耦作用机理 |
| 2.4.4 吊杆力及等效刚度理论计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 动力学建模及柔性体模型分析 |
| 3.1 中低速磁浮车辆刚体动力学建模 |
| 3.1.1 动力学系统建模理论 |
| 3.1.2 磁浮车辆动力学建模方法 |
| 3.2 防侧滚装置有限元分析 |
| 3.2.1 有限元模型的建立 |
| 3.2.2 应力应变分析 |
| 3.3 子结构分析 |
| 3.3.1 有限元减缩方法 |
| 3.3.2 子结构分析 |
| 3.4 模态分析 |
| 3.4.1 模态分析的原理 |
| 3.4.2 防侧滚片梁的模态分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 考虑片梁柔性的刚柔耦合动力学建模 |
| 4.1 防侧滚梁装置的柔性体文件 |
| 4.1.1 动力学软件的有限元程序接口 |
| 4.1.2 文件命名方式 |
| 4.1.3 柔性体文件的生成 |
| 4.2 车辆刚柔耦合动力学模型的建立 |
| 4.3 轨道不平顺 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 动力学仿真计算与分析 |
| 5.1 新型磁浮防侧滚梁装置动力学性能 |
| 5.1.1 直线运行工况 |
| 5.1.2 曲线通过工况 |
| 5.2 HSST型磁浮车辆防侧滚装置布局优化 |
| 5.3 两种磁浮车辆防侧滚装置对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目 |
（8）电机中置中速磁浮列车走行机构动力学优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的提出及意义 |
| 1.2 磁浮列车动力学仿真优化及其研究现状 |
| 1.2.1 磁浮列车走行机构概述 |
| 1.2.2 磁浮列车动力学仿真研究现状 |
| 1.2.3 空气弹簧国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 电机中置中速磁浮列车悬浮架仿真建模与防滚解耦机构性能研究 |
| 2.1 电机中置中速磁浮列车单悬浮架虚拟样机模型 |
| 2.1.1 悬浮架的装配 |
| 2.1.2 部件间约束关系 |
| 2.1.3 力的添加 |
| 2.1.4 电磁力建模 |
| 2.1.5 防滚线刚度与解耦线刚度说明 |
| 2.1.6 悬浮仿真模型 |
| 2.1.7 落车仿真模型 |
| 2.2 防滚解耦机构性能分析与仿真解算方法 |
| 2.2.1 防滚角刚度与解耦角刚度定义 |
| 2.2.2 线刚度与角刚度转化关系 |
| 2.2.3 仿真解算方法与验证 |
| 2.3 影响防滚解耦性能的主要参数 |
| 2.3.1 防滚与解耦刚度归一化说明 |
| 2.3.2 电机吊挂间距的影响 |
| 2.3.3 电机吊挂刚度的影响 |
| 2.3.4 电机横摇刚度的影响 |
| 2.4 落车和悬浮工况下的电机电磁铁气隙仿真 |
| 2.4.1 装配气隙 |
| 2.4.2 落车气隙 |
| 2.4.3 悬浮气隙 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 中低速磁浮列车空气弹簧及高度阀建模与仿真分析 |
| 3.1 中低速磁浮列车空气悬挂系统概述 |
| 3.1.1 二次悬挂系统 |
| 3.1.2 空气悬挂系统组成及原理 |
| 3.2 基于AMESim的空气弹簧建模 |
| 3.2.1 AMESim软件介绍 |
| 3.2.2 空气弹簧模型参数说明 |
| 3.2.3 数学模型 |
| 3.2.4 仿真模型 |
| 3.3 单空气弹簧模型的仿真验证 |
| 3.3.1 空气弹簧垂向承载力仿真 |
| 3.3.2 空气弹簧垂向静刚度仿真 |
| 3.3.3 空气弹簧垂向动刚度试验 |
| 3.3.4 空气弹簧仿真实验模型说明 |
| 3.4 高度控制阀的建模 |
| 3.4.1 高度控制阀模型及性能指标 |
| 3.4.2 高度控制阀的不感应区特性 |
| 3.4.3 高度控制阀的延时特性 |
| 3.4.4 高度控制阀的流量特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高度阀侧置的三点式空气悬挂系统中速磁浮列车整车建模与分析 |
| 4.1 整车动力学仿真建模 |
| 4.1.1 导向机构仿真建模 |
| 4.1.2 牵引机构仿真建模 |
| 4.1.3 车体建模 |
| 4.1.4 整车多体动力学仿真模型 |
| 4.2 整车模型与空气悬挂系统的接口建模 |
| 4.2.1 联合仿真方法 |
| 4.2.2 联合仿真步骤 |
| 4.3 高度阀侧置的三点式空气悬挂系统建模 |
| 4.3.1 高度阀侧置的三点式空气悬挂系统说明 |
| 4.3.2 高度阀侧置的三点式空气悬挂系统仿真模型 |
| 4.4 高度阀侧置的三点式空气悬挂系统与整车仿真分析 |
| 4.4.1 高度阀侧置的三点式空气悬挂系统匀速仿真分析 |
| 4.4.2 高度阀侧置的三点式空气悬挂曲线通过仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 高度阀不同分布的空气悬挂系统仿真分析 |
| 5.1 高度阀中置的三点式空气悬挂系统仿真建模与分析 |
| 5.1.1 高度阀中置的三点式空气悬挂系统原理 |
| 5.1.2 高度阀中置的三点式空气悬挂系统仿真建模 |
| 5.1.3 高度阀中置的三点式空气悬挂系统与整车仿真分析 |
| 5.1.4 高度阀中置的三点式空气悬挂系统曲线通过问题仿真分析 |
| 5.2 四点式空气悬挂系统仿真建模与分析 |
| 5.2.1 四点式空气悬挂系统原理 |
| 5.2.2 四点式空气悬挂系统建模 |
| 5.2.3 四点式空气悬挂系统与整车仿真分析 |
| 5.2.4 四点式空气悬挂系统曲线通过问题仿真分析 |
| 5.3 高度阀不同分布的空气悬挂系统车辆性能分析 |
| 5.3.1 磁浮列车运行平稳性仿真分析 |
| 5.3.2 轨道不平顺仿真 |
| 5.3.3 运行平稳性仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（9）中低速磁浮F型轨道接缝连接器力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 磁浮列车概述 |
| 1.3 磁浮列车发展现状 |
| 1.3.1 德国磁悬浮列车发展现状 |
| 1.3.2 日本磁悬浮列车发展现状 |
| 1.3.3 中国磁悬浮列车发展现状 |
| 1.4 F型轨道接缝连接器研究现状 |
| 1.5 接触问题的研究现状 |
| 1.5.1 接触理论发展现状 |
| 1.5.2 接触碰撞理论发展现状 |
| 1.5.3 滚动接触理论发展现状 |
| 1.6 论文主要研究内容 |
| 第2章 F型轨道接缝连接器动力学建模 |
| 2.1 F型轨道接缝连接器受力分析 |
| 2.2 Hertz接触理论 |
| 2.3 接触碰撞动力学分析 |
| 2.3.1 Kelvin-Voigt线性弹簧阻尼模型 |
| 2.3.2 Hertz非线性弹簧模型 |
| 2.3.3 Lankarani-Nikrarvesh非线性弹簧阻尼模型 |
| 2.3.4 二自由度碰撞模型 |
| 2.3.5 动力学方程求解 |
| 2.3.6 实例计算 |
| 2.4 F型轨道接缝连接器-液压支撑轮碰撞动力学模型 |
| 2.5 连接器-悬浮架-支撑轮系统动力学分析 |
| 2.5.1 连接器-悬浮架-支撑轮系统动力学模型 |
| 2.5.2 系统动力学模型求解 |
| 2.6 F型轨道接缝连接器-支撑轮刚柔耦合模型 |
| 2.6.1 结构柔性体变形分析 |
| 2.6.2 基于ADAMS的刚柔耦合仿真模型建立 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 F型轨道接缝连接器及悬浮架力学特性分析 |
| 3.1 F型轨道接缝连接器静力学分析 |
| 3.1.1 F型轨道接缝连接器结构特点分析 |
| 3.1.2 F型轨道接缝连接器静力学特性分析 |
| 3.1.3 F型轨道接缝连接器刚度影响因素分析 |
| 3.2 F型轨道接缝连接器及悬浮架模态分析 |
| 3.2.1 模态分析 |
| 3.2.2 F型轨道接缝连接器模态分析 |
| 3.2.3 悬浮架结构特点分析 |
| 3.2.4 悬浮架模态分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 碰撞动力学响应分析 |
| 4.1 接触碰撞动力学仿真模型分析 |
| 4.1.1 连接器-悬浮架-支撑轮刚柔耦合仿真模型的建立 |
| 4.1.2 刚柔耦合接触碰撞模型动力学响应 |
| 4.1.3 刚体碰撞模型与刚柔耦合碰撞模型对比分析 |
| 4.2 F型轨道接缝连接器-液压支撑轮碰撞响应单因素分析 |
| 4.2.1 F型轨道连接器缝隙宽度对碰撞的影响 |
| 4.2.2 F型轨道连接器高低差对碰撞的影响 |
| 4.2.3 接触刚度对碰撞的影响 |
| 4.2.4 列车行驶速度对碰撞的影响 |
| 4.2.5 液压支撑轮半径对碰撞的影响 |
| 4.2.6 F型轨道连接器对接结构对碰撞的影响 |
| 4.3 多因素对接触碰撞响应的综合影响 |
| 4.3.1 正交试验法 |
| 4.3.2 正交试验安排 |
| 4.3.3 试验结果及结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 F型轨道接缝连接器-轮滚动接触及疲劳分析 |
| 5.1 F型轨道接缝连接器-轮滚动接触分析 |
| 5.1.1 滚动接触的形成条件 |
| 5.1.2 滚动接触接触区压力分布 |
| 5.1.3 滚动接触接触区面力分布 |
| 5.2 F型轨道接缝连接器-轮接触疲劳分析 |
| 5.2.1 疲劳基本概念 |
| 5.2.2 接触疲劳 |
| 5.2.3 F型轨道接缝连接器零件S-N曲线 |
| 5.2.4 疲劳仿真分析 |
| 5.3 轨道接缝连接器支撑部分疲劳分析 |
| 5.3.1 工况分析 |
| 5.3.2 疲劳仿真结果分析 |
| 5.4 轨道接缝连接器缝隙边缘疲劳分析 |
| 5.4.1 工况分析 |
| 5.4.2 疲劳仿真结果分析 |
| 5.5 轮-轨接触疲劳分析 |
| 5.5.1 工况分析 |
| 5.5.2 疲劳仿真结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（10）基于PID控制器的磁浮车辆—轨道梁竖向耦合振动分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 工程背景 |
| 1.1.1 磁浮交通系统简介 |
| 1.1.2 轮轨系统和磁浮交通系统的比较 |
| 1.1.3 磁浮交通系统技术的发展历史 |
| 1.1.4 磁浮交通系统的优势 |
| 1.2 磁浮车桥耦合振动研究综述 |
| 1.2.1 磁浮交通系统车桥耦合振动的特点 |
| 1.2.2 磁浮交通系统车桥耦合振动的国内外研究现状及动态分析 |
| 1.3 论文研究意义 |
| 1.4 章节安排 |
| 第二章 车桥竖向耦合振动分析原理和方法 |
| 2.1 磁浮系统的简介 |
| 2.2 竖向耦合振动系统模型建立及求解 |
| 2.2.1 磁浮车辆计算模型 |
| 2.2.2 磁浮轨道梁计算模型 |
| 2.2.3 电磁铁系统计算模型 |
| 2.2.4 悬浮控制器计算模型 |
| 2.2.5 竖向耦合振动系统模型求解 |
| 2.3 磁浮车辆-轨道梁竖向耦合振动程序编写框架 |
| 1、主程序流程 |
| 2、电磁铁系统及控制器模块 |
| 3、轨道梁模块 |
| 4、磁浮车辆模块 |
| 2.4 模型验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于简支和双跨连续梁的磁浮车桥竖向耦合振动响应分析 |
| 3.1 简支梁的振动响应 |
| 3.1.1 简支梁的力学模型 |
| 3.1.2 车桥耦合振动响应分析 |
| 3.1.3 不同参数下车桥耦合系统的振动响应 |
| 3.2 双跨连续梁的振动响应 |
| 3.2.1 双跨连续梁的力学模型 |
| 3.2.2 车桥耦合振动响应分析 |
| 3.2.3 不同参数下车桥耦合系统的振动响应 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于三跨连续梁的磁浮车桥竖向耦合振动响应分析 |
| 4.1 三跨连续梁的力学模型 |
| 4.2 车桥耦合振动响应分析 |
| 4.3 不同参数下车桥耦合系统的振动响应 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
四、试验型磁浮列车用空气弹簧研制（论文参考文献）
- [1]高速常导电磁悬浮车辆系统动力学优化研究[D]. 陈志贤. 西南交通大学, 2020
- [2]新型中低速磁浮列车-轨排-桥梁动力作用研究[D]. 魏高恒. 西南交通大学, 2020(07)
- [3]磁轨关系对中低速磁浮垂向动力学影响研究[D]. 范屹立. 西南交通大学, 2020
- [4]考虑悬浮控制的中低速磁浮车辆动力学性能优化[D]. 王振宏. 西南交通大学, 2020
- [5]超导电动悬浮磁力特性及超导磁浮车辆动力学仿真分析[D]. 张娟. 西南交通大学, 2020(07)
- [6]高速磁浮车辆空气弹簧非线性特性及竖曲线通过动态响应仿真分析[D]. 罗英昆. 西南交通大学, 2019(03)
- [7]中低速磁浮车辆悬浮架防侧滚梁装置分析与优化[D]. 高唱. 西南交通大学, 2019(03)
- [8]电机中置中速磁浮列车走行机构动力学优化研究[D]. 谢新立. 国防科技大学, 2019(01)
- [9]中低速磁浮F型轨道接缝连接器力学性能研究[D]. 杨成洪. 西南交通大学, 2019(04)
- [10]基于PID控制器的磁浮车辆—轨道梁竖向耦合振动分析方法研究[D]. 倪萍. 上海交通大学, 2019(06)