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原文传递地铁车辆磁流变制动技术研究

论文题名：	地铁车辆磁流变制动技术研究
关键词：	地铁车辆;磁流变制动;制动力矩;磁场分析
摘要：	随着城市的人口越来越密集，人口流动性日益增大，城市交通拥堵问题愈加严重。作为缓解城市交通紧张局面的有效工具，地铁的重要性愈加突出。然而，由于运行环境的特殊性，地铁受到了诸多限制，且在实际运行过程中出现了许多问题，例如，由于长期在封闭的地下空间运行，且制动方式为踏面制动，在其频繁的起停过程中，其闸瓦与车轮的剧烈摩擦会产生大量有害粉尘，污染环境。针对这一问题，非摩擦制动技术是一种有效的解决途径。目前国内外动车和电力机车普遍采用电阻制动或再生制动等非摩擦制动技术，而拖车则大多采用空气制动。对于运行速度在100km/h以下的地铁车辆，其动车也已采用了再生制动等非摩擦制动技术，而该技术在拖车上的应用将是上述粉尘污染问题的有效解决途径。本文着手研究一种可用于地铁拖车的非摩擦制动技术——磁流变制动。　　本文首先根据成都地铁一号线列车转向架的结构特点，设计了应用于其拖车转向架的磁流变制动装置，并完成了装置各部件结构参数确定。　　根据制动装置的结构设计，在Matlab/Simulink软件环境下，基于电磁场理论，推导了磁流变制动装置的制动力矩计算过程，并对影响制动力矩的主要因素进行分析，从理论上验证了方案的可行性，为制动控制系统提供了控制参数。　　在有限元软件ANSYS中，基于电磁场理论，建立制动装置的二维模型，并对其静态磁场分布状态进行了仿真分析。　　基于弹性力学和热力学理论，采用Pro/E软件建立制动装置的三维模型，根据成都地铁一号线列车一次全程正常运行以及折返的实际工况，利用ANSYS对制动装置瞬态温度场和应力场分布进行仿真分析，得出制动装置温度场随运行时间的变化规律、热应力分布情况及热变形产生的位移大小，并对紧急制动工况下的制动装置温度场分布进行了仿真分析，结果表明，设计方案能够满足非摩擦制动装置温度场和应力场要求。
作者：	张法生
专业：	车辆工程
导师：	倪文波
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文