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中低速磁浮列车-轨道-T构梁耦合振动 被引量：1
1
作者 娄会彬 魏凌云 +3 位作者 彭也也 魏高恒 龚俊虎 赵春发 《铁道建筑》 北大核心 2025年第2期83-88,共6页
为评估中低速磁浮列车在大跨度T构梁上的走行性能,建立了磁浮列车-轨道-T构梁耦合动力学模型。该模型由考虑了PID控制系统的磁浮车辆动力学模型、T构梁和轨道有限元模型组成。基于该模型仿真计算了20~160 km/h速度下磁浮车-轨-桥耦合系... 为评估中低速磁浮列车在大跨度T构梁上的走行性能,建立了磁浮列车-轨道-T构梁耦合动力学模型。该模型由考虑了PID控制系统的磁浮车辆动力学模型、T构梁和轨道有限元模型组成。基于该模型仿真计算了20~160 km/h速度下磁浮车-轨-桥耦合系统的动力学响应,研究了行车速度对车-桥系统动力学响应的影响规律。结果表明:车-桥系统动力学响应均随速度的增大而增大,在160 km/h处取得最大值。梁体和轨排竖向位移随速度变化较小,跨中处梁体最大竖向位移为2.39 mm,梁体竖向加速度最大值为0.14 m/s^(2)。车体前端竖向加速度取得最大值0.49 m/s^(2),悬浮间隙波动量最大值可达2.28 mm。随着速度的增大,车辆乘坐舒适性逐渐降低,但在20~160 km/h范围内磁浮列车运行平稳性等级仍为优。 展开更多
关键词 磁浮列车 电磁悬浮 T构梁 数值仿真 车-桥耦合振动
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T构梁温度和收缩徐变效应对磁浮车-轨-桥耦合振动的影响 被引量：1
2
作者 娄会彬 彭也也 +3 位作者 赵春发 冯洋 魏高恒 魏凌云 《铁道建筑》 北大核心 2025年第1期93-98,共6页
T构梁在长期服役过程中易受到温度和收缩徐变效应的影响而发生较大变形,而中低速磁浮交通对轨道梁的变形等要求十分严格。本文建立了细致的T构梁有限元模型及包含PID(Proportional Integral Derivative)反馈控制的6节编组中低速磁浮车... T构梁在长期服役过程中易受到温度和收缩徐变效应的影响而发生较大变形,而中低速磁浮交通对轨道梁的变形等要求十分严格。本文建立了细致的T构梁有限元模型及包含PID(Proportional Integral Derivative)反馈控制的6节编组中低速磁浮车辆动力学模型,仿真计算了考虑T构梁温度和收缩徐变前后,磁浮车辆以20~160 km/h速度通过T构梁时车-轨-桥耦合系统的动力学响应。结果表明:考虑T构梁20℃升温温差和10年收缩徐变后,F轨轨面形成了9.47 mm的静态几何不平顺。磁浮车辆以160 km/h通过T构梁时,F轨竖向振动加速度幅值比不考虑温度、收缩徐变工况下增加显著,增幅为10.0%,轨道梁动挠度和竖向加速度变化甚微,车体竖向加速度增幅为44.2%。车-轨-桥系统动力学响应随车速增加而增大,在160 km/h时取得最大值。梁体最大竖向振动加速度为0.11 m/s^(2),车体最大竖向振动加速度为0.59 m/s~2,悬浮间隙波动幅值达2.53 mm。车辆Sperling平稳性指标随车速提高而增大,最大值为2.42,乘坐舒适性等级仍为优秀。T构梁的温度和收缩徐变主要影响车辆高速运行时的平稳性和舒适性,该T构梁能满足磁浮车辆的安全平稳运营。 展开更多
关键词 T构梁 中低速磁浮车辆 仿真计算 温度和收缩徐变效应 耦合振动
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常导高速磁浮交通道岔的平面曲线线形及参数 被引量：1
3
作者 彭也也 宋欣悦 +2 位作者 赵春发 冯洋 娄会彬 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第4期865-873,共9页
常导高速磁浮道岔是磁浮交通的薄弱环节之一,其线形参数研究对磁浮道岔优化设计具有重要意义.为探究道岔平曲线线形及参数对道岔设计的影响,首先,综合分析现有常导高速磁浮交通车线几何约束关系、列车平稳舒适运行以及道岔制造与运维经... 常导高速磁浮道岔是磁浮交通的薄弱环节之一,其线形参数研究对磁浮道岔优化设计具有重要意义.为探究道岔平曲线线形及参数对道岔设计的影响,首先,综合分析现有常导高速磁浮交通车线几何约束关系、列车平稳舒适运行以及道岔制造与运维经济性对道岔线形的要求;其次,探究常导高速磁浮道岔曲线线形组合及关键参数取值原则;最后,提出面向低速、较高速及高速3种通行条件的道岔平面线形.研究表明:受车线几何约束关系限制,道岔的平面曲线半径不应小于350.00 m;单圆型道岔存在侧向加速度突变,仅适用于低速通过,缓-圆型道岔占地较大,不建议采用;缓-圆-缓型道岔可根据使用需求调整参数,适用场景广泛;缓-圆-缓型道岔设计中,道岔区长度、端部横向位移、转辙角度均随着圆曲线半径增加而减小;为满足岔后横向位移的限界要求,圆曲线半径存在一最大值;转辙角度和端部横向位移均随着圆缓比的增大而逐渐增大,圆缓比值建议在2~4之间选取. 展开更多
关键词 常导高速磁浮交通 道岔 曲线拟合 几何 优化
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超导电动悬浮列车明线气动特性及其对悬浮状态的影响 被引量：2
4
作者 赵春发 李煜寒 +3 位作者 彭也也 杨晶 宁晓芳 冯洋 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第4期793-802,共10页
超导电动悬浮列车设计速度达到600 km/h,车体附近流动加剧,受到的气动荷载也急剧增加.为研究超导电动悬浮列车气动荷载作用下车辆的悬浮状态,基于有限元方法,采用SST k-ω湍流模型计算并分析某型磁浮列车明线工况下的气动特性;并基于气... 超导电动悬浮列车设计速度达到600 km/h,车体附近流动加剧,受到的气动荷载也急剧增加.为研究超导电动悬浮列车气动荷载作用下车辆的悬浮状态,基于有限元方法,采用SST k-ω湍流模型计算并分析某型磁浮列车明线工况下的气动特性;并基于气动特性提出一种分部件提取气动荷载及加载方式,可以更为真实地反映气动荷载作用下的动力学响应.磁浮列车气动特性结果表明:U型轨道较大程度限制车体附近流动,尾涡在U型轨内部需要较长距离耗散;磁浮列车悬浮架与轨道间横向间隙变化使得悬浮架底部出现负压,以600km/h速度为例,整体提取头车及中间车为升力,尾车则为下压力;分部件提取三车体均为升力,且升力幅值从大到小依次为头车、尾车、中间车,悬浮架受到下压力且一位及四位悬浮架压力幅值大于二位及三位悬浮架;2种提取方式的气动荷载合力相同,但分部件提取时,仅车体气动升力幅值达到整体提取方式的约5倍.气动荷载作用下车辆动力学结果表明:气动荷载对悬浮架位移影响较为有限,最大高度变化量不超过7mm,且不同加载方式下几乎无差异;2种加载方式对动力学影响的区别主要反映于空簧受力变化量,分部件加载方式下空簧力最大为整体加载方式空簧力的2.86倍. 展开更多
关键词 磁浮列车 计算流体力学(CFD) 气动荷载 动力学特性
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日照作用下高速磁浮交通桥上板式轨道结构温度场分布及变形特性
5
作者 魏凌云 彭也也 +2 位作者 赵春发 娄会彬 龚俊虎 《铁道建筑》 北大核心 2025年第12期1-7,共7页
太阳辐射作用下高速磁浮板式轨道梁的温度分布不均匀,容易引起变形、开裂,须在轨道设计中考虑温度的影响。本文基于热传学理论,建立了高速磁浮新型板式轨道-桥梁耦合模型并进行了验证;对其进行一天内瞬态热分析,得到了日照辐射荷载作用... 太阳辐射作用下高速磁浮板式轨道梁的温度分布不均匀,容易引起变形、开裂,须在轨道设计中考虑温度的影响。本文基于热传学理论,建立了高速磁浮新型板式轨道-桥梁耦合模型并进行了验证;对其进行一天内瞬态热分析,得到了日照辐射荷载作用下板式轨道-桥梁的温度场分布特性;进而探究了瞬态热作用下结构的垂向、横向变形规律。结果表明:板式轨道-桥梁结构表面温度最大值为53.7℃。日照升温温差作用下,轨道-桥梁的竖向、纵向变形明显,最大值分别为3.59、2.87 mm,最大横向变形仅1.26 mm;板式轨道悬浮面上拱变形明显,最大达3.5 mm,而横向变形相对较小。竖向日照反温差作用下,轨道和桥梁竖向下挠变形明显,跨中截面下挠变形最大,为2.6 mm,横向变形相对较小;轨道悬浮面竖向变形较为明显,最大为1.96 mm。温度梯度引起的变形均未超过规范限值。 展开更多
关键词 高速磁浮板式轨道 温度场分布 数值模拟 变形 日照辐射
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长定子中速磁浮列车-道岔梁耦合振动响应分析
6
作者 舒瑶 彭也也 +2 位作者 赵春发 宋欣悦 冯洋 《振动与冲击》 北大核心 2025年第20期295-304,共10页
长定子磁浮交通系统中钢制道岔结构是线路薄弱环节,车岔耦合剧烈振动现象时有发生,是磁浮交通工程应用中需要重点关注的问题。首先,搭建了长定子中速磁浮列车-可挠型道岔梁耦合动力学模型;其次,仿真研究了15~200 km/h速度下车岔耦合振... 长定子磁浮交通系统中钢制道岔结构是线路薄弱环节,车岔耦合剧烈振动现象时有发生,是磁浮交通工程应用中需要重点关注的问题。首先,搭建了长定子中速磁浮列车-可挠型道岔梁耦合动力学模型;其次,仿真研究了15~200 km/h速度下车岔耦合振动特性;最后,探讨了悬浮控制参数对中速磁浮车岔耦合振动的影响。研究表明,车岔系统耦合动力学响应均随速度提高而增大,在200 km/h取得最大值。车体垂向加速度幅值为1.41 m/s^(2),悬浮间隙波动量为1.69 mm。道岔梁跨中处最大垂向位移和加速度分别为3.09 mm和18.43 m/s^(2)。不同速度下车体的垂、横向平稳性等级均为“优”。系统动力学响应均随悬浮间隙反馈系数和间隙速度反馈系数的增大而明显增大,车辆平稳性受其影响较小。在保证车辆悬浮稳定的前提下,选取较小的控制参数(悬浮间隙反馈系数建议取值为4000~6000,悬浮间隙速度反馈系数建议取值为20~40)有利于减小磁浮车岔耦合振动响应。 展开更多
关键词 中速磁浮 道岔梁 仿真研究 耦合振动 悬浮控制参数
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基于虚拟激励法的磁浮车桥耦合系统随机振动分析 被引量：5
7
作者 刘伟 赵春发 +2 位作者 娄会彬 冯洋 彭也也 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期823-831,共9页
为探讨随机轨道不平顺作用下中低速磁浮列车和桥梁的动力响应,将虚拟激励法引入磁浮车桥振动分析中,提出中低速磁浮车辆-悬浮控制系统-桥梁耦合系统随机振动分析方法.将中低速磁浮列车简化为弹簧阻尼器连接的多刚体,悬浮系统中电流使用... 为探讨随机轨道不平顺作用下中低速磁浮列车和桥梁的动力响应,将虚拟激励法引入磁浮车桥振动分析中,提出中低速磁浮车辆-悬浮控制系统-桥梁耦合系统随机振动分析方法.将中低速磁浮列车简化为弹簧阻尼器连接的多刚体,悬浮系统中电流使用比例-微分(PD)控制方法进行主动控制,采用有限元方法对桥梁进行建模,将随机轨道不平顺转换为一系列简谐波构成的虚拟激励;编制中低速磁浮车桥动力系统随机振动分析程序,自动生成系统随机振动方程,利用分离迭代方法对磁浮车辆控制方程和桥梁动力方程进行求解计算.研究结果表明:虚拟激励法能够高效计算中低速磁浮车桥系统随机动力响应,其计算效率约为蒙特卡洛方法的1/11,基于虚拟激励法能够获得中低速磁浮车桥动力系统均值、标准差和时变功率谱密度等统计结果. 展开更多
关键词 磁浮车辆 车桥相互作用 随机振动 虚拟激励法
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成渝高速铁路某路堤段地面三向振动测试分析 被引量：4
8
作者 彭也也 贺玉龙 +1 位作者 宋喆 梅昌艮 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第2期34-39,共6页
为研究高速铁路路堤段地面振动的传播和衰减规律,选择成渝高速铁路某路堤段进行现场地面三向振动测试。在时域和频域内分析地面三向振动的时程特征和频谱特征,以及垂向振动、水平向振动随距离的传播特性。结果表明,在距离线路纵向中心... 为研究高速铁路路堤段地面振动的传播和衰减规律,选择成渝高速铁路某路堤段进行现场地面三向振动测试。在时域和频域内分析地面三向振动的时程特征和频谱特征,以及垂向振动、水平向振动随距离的传播特性。结果表明,在距离线路纵向中心线同一距离处,横向(Y)、纵向(X)振动加速度最大值及有效值均大于垂向(Z),随距离的增加,加速度最大值及有效值均呈衰减趋势;随着距离的增大,三向振动的频率带宽均越来越窄,远场垂向和纵向振动主频均基本集中在33.6 Hz左右,横向优势频率集中在9.6 Hz。计权后的垂向振级高于水平向振级,未计权的水平向振级均大于垂向振级,未计权三向加速度级和计权三向振级随距离的传播近似符合负指数规律。 展开更多
关键词 振动与波 高速铁路 路堤 现场振动测试 三向振动
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成渝高速铁路某高架桥段地面三向振动特性分析 被引量：6
9
作者 彭也也 贺玉龙 +1 位作者 梅昌艮 周青 《噪声与振动控制》 CSCD 2019年第1期146-150,共5页
地面振动是高速铁路运营期的主要环境问题之一,为了研究高速铁路高架桥段地面振动的传播和衰减规律,选择成渝高速铁路某桥梁段进行了现场地面三向振动测试。在时域和频域内分析地面三向振动的时程特征和频谱特征,以及垂向振动、水平向... 地面振动是高速铁路运营期的主要环境问题之一,为了研究高速铁路高架桥段地面振动的传播和衰减规律,选择成渝高速铁路某桥梁段进行了现场地面三向振动测试。在时域和频域内分析地面三向振动的时程特征和频谱特征,以及垂向振动、水平向振动随距离的传播特性。结果表明,在同一距离处,横向、纵向振动加速度幅值及有效值均大于垂向;三向振动随距离的增加,加速度幅值及有效值均呈衰减趋势;垂向和纵向振动中,高频成分衰减迅速,低频衰减速度较缓,而横向则是低频和高频均衰减迅速,但远场仍是以低频为主;三向振动远场优势频率均在10Hz左右;计权垂向振级高于水平向振级,未计权的水平向振级均大于垂向振级。 展开更多
关键词 振动与波 高速铁路 高架桥 现场振动测试 三向振动
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中低速磁浮车辆与U型梁耦合振动响应 被引量：4
10
作者 梁潇 向湘林 +1 位作者 彭也也 赵春发 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1678-1687,共10页
为了评估中低速磁浮列车在U型梁上的走行性能,建立了考虑比例‒积分‒微分(PID)反馈控制的磁浮列车动力学模型,以及轨排和梁高1.7 m、跨度25 m的U型轨道梁有限元模型。利用开发的磁浮交通分布式协同仿真平台,计算了20~100 km·h^(-1)... 为了评估中低速磁浮列车在U型梁上的走行性能,建立了考虑比例‒积分‒微分(PID)反馈控制的磁浮列车动力学模型,以及轨排和梁高1.7 m、跨度25 m的U型轨道梁有限元模型。利用开发的磁浮交通分布式协同仿真平台,计算了20~100 km·h^(-1)速度下磁浮车‒轨‒桥系统的动力学响应。结果表明:U型梁跨中挠度、电磁铁悬浮间隙变化量、车体和U型梁梁体的竖向加速度随车速提高变化不大,U型梁跨中挠度不超过3.00 mm,跨中F型导轨最大竖向位移约3.81 mm,悬浮间隙波动量小于1.00 mm,车体质心最大竖向加速度为0.13 m·s^(-2);梁端和跨中接缝处轨排的竖向加速度随车速提高先减小后增大,最大加速度达到5.0g。中低速磁浮列车在U型轨道梁上能够稳定悬浮和安全平稳运行。 展开更多
关键词 磁浮列车 U型梁 轨道 悬浮控制 动力相互作用 数值仿真
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