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长定子中低速磁浮列车试验轨道结构动态特性研究
| 论文题名： | 长定子中低速磁浮列车试验轨道结构动态特性研究 |
| 关键词： | 弹性承压单元;刚-柔耦合;动力学特征;长定子中低速库内磁浮试验;列车轨道结构;自振特性 |
| 摘要： | 磁浮列车是一种具有良好发展前景的新型交通工具。依据我国国情及现有磁浮技术研究经验，西南交通大学以提高运载量、维持速度稳定、减小过弯半径、提高爬坡能力、更加适应城市轨道交通需求为目的自主研发了悬浮、导向及驱动“三合一”的长定子中低速库内磁浮试验列车。磁浮轨道结构在实际工程应用中仍存在诸多动力学问题，有必要对其进行深入研究。本文以西南交大自主研发的长定子中低速磁浮试验轨道结构为原型，展开磁浮试验轨道结构系统动力学建模与仿真研究工作。 本文从静力学和动力学角度对库内磁浮试验轨道结构进行深入研究。以磁浮规范为依据，参照磁浮试验轨道结构现有的研究成果，对磁浮试验轨道结构的研究方法、设计参数要求、振动的影响因素以及磁浮试验轨道结构刚-柔耦合动力学等问题逐一展开研究。本文主要研究内容如下: (1)结合长定子中低速库内磁浮试验列车轨道结构的三维实体模型和ANSYSWorkbench有限元分析软件，对磁浮试验轨道结构进行非线性接触静力学分析及刚度、强度校核。将磁浮试验轨道结构不同支承形式下的响应结果进行分析比较。同时，研究磁浮试验轨道结构轨枕与轨枕支座间弹性承压单元结构设计参数对磁浮试验轨道结构强度、刚度等性能的影响，并提出弹性承压单元结构尺寸的合理选取范围。 (2)以磁浮试验轨道结构的固有频率和振型等特征参数为研究对象，对磁浮试验轨道结构进行动力学仿真分析。重点研究磁浮试验轨道结构参数对其自振特性的影响，以及磁浮试验轨道结构对振动较敏感的频率范围。以此为基础，对磁浮试验轨道结构主要参数进行减重优化设计。 (3)采用Bernoulli-Euler方法建立磁浮试验轨道结构刚-柔耦合动力学分析数学模型及方程，并采用Newmark显示积分法编制动力学仿真程序，通过MATLAB仿真软件对磁浮试验轨道结构动力学模型下的刚-柔耦合振动进行系统仿真分析。主要分析不同工况下磁浮试验轨道结构动力响应差异，研究等效弹簧在磁浮试验轨道结构刚-柔耦合振动中的应用。并对磁浮试验轨道结构参数变化时的响应特征进行比较分析，提出磁浮试验轨道结构弹性承压单元结构参数的合理取值范围。 综上所述，本文通过对长定子中低速磁浮试验轨道结构进行非线性接触静力学强度和刚度分析、轨道结构动态输出响应特征分析及轨道系统刚-柔耦合动力学仿真等方面的研究，对轨道结构进行减重优化设计，提出弹性承压单元结构参数的合理取值范围，为长定子中低速磁浮列车轨道结构的工程应用提供了理论依据。 |
| 作者： | 何岚 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 刘放 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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