上海交通大学学报 ›› 2021, Vol. 55 ›› Issue (10): 1228-1236.doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.101
所属专题: 《上海交通大学学报》2021年“交通运输工程”专题; 《上海交通大学学报》2021年12期专题汇总专辑
收稿日期:
2020-04-06
出版日期:
2021-10-28
发布日期:
2021-11-01
通讯作者:
王春江
E-mail:wangchj@sjtu.edu.cn
作者简介:
蔡文涛(1994-)男,江苏省南通市人,硕士生,从事磁浮轨道梁耦合的研究.
基金资助:
CAI Wentao, WANG Chunjiang(), TENG Nianguan, WEN Quan
Received:
2020-04-06
Online:
2021-10-28
Published:
2021-11-01
Contact:
WANG Chunjiang
E-mail:wangchj@sjtu.edu.cn
摘要:
轨道梁是磁浮交通线路中非常重要的结构部件,对其结构性能的分析,特别是针对其在高速运动列车作用下的耦合动力分析非常关键,与列车的运行安全性以及稳定性直接相关.针对 600 km/h 超高速磁浮轨道梁的动力耦合进行研究,基于5刚体30自由度车辆模型和考虑剪切影响的Timoshenko空间梁单元模型,建立了磁浮轨道梁的空间耦合分析模型.在跨平台耦合分析框架的搭建中,采用多体动力学软件Simpack,大型有限元软件ANSYS和可视化仿真工具MATLAB/Simulink联合建模方法,并引入PID控制器对整个悬浮控制系统进行主动控制,将整个系统划分为车辆主系统、控制器子系统以及轨道梁-桥墩子系统,建立了磁浮列车-控制器-轨道梁耦合振动模型.以24.768 m跨度的简支桥梁为例,研究了超高速磁浮列车运行时列车、轨道梁的竖向动力响应,并评估了控制系统的动态性能,给出了考虑桥墩参振影响的多参数动力响应变化规律,可为未来超高速磁浮工程的建设提供技术支撑.
中图分类号:
蔡文涛, 王春江, 滕念管, 文泉. 超高速磁浮轨道梁体系的跨平台耦合振动分析[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(10): 1228-1236.
CAI Wentao, WANG Chunjiang, TENG Nianguan, WEN Quan. Analysis of Cross-Platform Coupling Vibration of Ultra-High-Speed Maglev Track Beam System[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2021, 55(10): 1228-1236.
[1] | 鲍佳, 张昆仑. 单磁铁电磁悬浮系统研究[J]. 计算机测量与控制, 2003, 11(11):863-865. |
BAO Jia, ZHANG Kunlun. Research of electromagnetic suspension system of single magnetic[J]. Computer Automated Measurement & Control, 2003, 11(11):863-865. | |
[2] | 滕延锋. 高速磁浮轨道梁在车辆荷载作用下的振动研究[D]. 上海:上海交通大学, 2008. |
TENG Yanfeng. The study of vibration of highspeed maglev guideway interacting with vehicle[D]. Shanghai: Shanghai Jiao Tong University, 2008. | |
[3] |
TALUKDAR R P, TALUKDAR S. Dynamic analysis of high speed maglev vehicle-guideway system using SIMULINK[J]. Procedia Engineering, 2016, 144:1094-1101.
doi: 10.1016/j.proeng.2016.05.069 URL |
[4] |
TALUKDAR R P, TALUKDAR S. Dynamic analysis of high-speed maglev vehicle-guideway system: An approach in block diagram environment[J]. Urban Rail Transit, 2016, 2(2):71-84.
doi: 10.1007/s40864-016-0039-8 URL |
[5] | 刘德军, 李小珍, 洪沁烨, 等. 中低速磁浮列车-大跨度连续梁耦合振动研究[J]. 铁道工程学报, 2017, 34(9):53-57. |
LIU Dejun, LI Xiaozhen, HONG Qinye, et al. Coupling vibration study of medium-low speed maglev train-long span continuous bridge system[J]. Journal of Railway Engineering Society, 2017, 34(9):53-57. | |
[6] |
LI X Z, WANG D X, LIU D J, et al. Dynamic analysis of the interactions between a low-to-medium-speed maglev train and a bridge: Field test results of two typical bridges[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 2018, 232(7):2039-2059.
doi: 10.1177/0954409718758502 URL |
[7] |
ZHANG L, HUANG J Y. Dynamic interaction analysis of the high-speed maglev vehicle/guideway system based on a field measurement and model updating method[J]. Engineering Structures, 2019, 180(1):1-17.
doi: 10.1016/j.engstruct.2018.11.031 URL |
[8] | 德米特里·波戈列洛夫, 雷强, 根纳季·米克希夫, 等. 基于UM的磁浮列车-轨道梁耦合振动仿真程序开发[J]. 计算机辅助工程, 2019, 28(1):28-35. |
POGORELOV Dmitry, LEI Qiang, MIKHEEV Gennady, et al. Development of dynamics simulation program for coupling vibration of maglev train-track beam based on UM[J]. Computer Aided Engineering, 2019, 28(1):28-35. | |
[9] | 赵春发. 磁悬浮车辆系统动力学研究[D]. 成都: 西南交通大学, 2002. |
ZHAO Chunfa. Maglev vehicle system dynamics[D] Chengdu: Southwest Jiaotong University, 2002. | |
[10] | 倪萍, 许超超, 何军, 等. 超高速磁浮车-轨道梁竖向耦合振动分析[J]. 铁道科学与工程学报, 2019, 16(6):1361-1368. |
NI Ping, XU Chaochao, HE Jun, et al. Vertical coupling vibration analysis of ultra high-speed maglev vehicle guideway[J]. Journal of Railway Science and Engineering, 2019, 16(6):1361-1368. | |
[11] | 李倩, 黄海于, 冯洋, 等. 磁浮交通系统动力学分布式协同仿真接口的设计与实现[J]. 计算机应用, 2019, 39(Sup.1):164-167. |
LI Qian, HUANG Haiyu, FENG Yang, et al. Design and implementation of distributed collaborative simulation interface for maglev transport system dynamics[J]. Journal of Computer Applications, 2019, 39(Sup.1):164-167. | |
[12] | 时瑾, 魏庆朝, 吴范玉. 高速磁浮铁路轨道梁振动分析及控制研究[J]. 中国安全科学学报, 2003, 13(10):76-80. |
SHI Jin, WEI Qingchao, WU Fanyu. Study on vibration of the beam of magnetic levitation express railway and its control[J]. China Safety Science Journal, 2003, 13(10):76-80. | |
[13] | 梁鑫, 罗世辉, 马卫华, 等. 磁浮列车单铁悬浮车桥耦合振动分析[J]. 交通运输工程学报, 2012, 12(2):32-37. |
LIANG Xin, LUO Shihui, MA Weihua, et al. Coupling vibration analysis of single-magnet suspension vehicle-bridge for maglev train[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2012, 12(2):32-37. |
[1] | 陈琦,李格伦. 新型布缆船拖曳绞车控制系统[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(8): 990-999. |
[2] | 杨广军,黄醒春,李广慧,郭昊. 预制式轨道板的纵向布置对无碴轨道振动特性的影响[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2010, 44(06): 812-0815. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||