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Stability and Hopf Bifurcation of the Maglev System with Delayed Speed Feedback Control 被引量:12
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作者 WANG Hong-Po LI Jie 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期829-834,共6页
The problem of time delay speed feedback in the control loop is considered here.Its effects on the linear stability and dynamic behavior of the maglev system are investigated.It is found that a Hopf bifurcation can ta... The problem of time delay speed feedback in the control loop is considered here.Its effects on the linear stability and dynamic behavior of the maglev system are investigated.It is found that a Hopf bifurcation can take place when the time delay exceeds certain values.The stability condition of the maglev system with the time delay is acquired.The direction and stability of the Hopf bifurcation are determined by constructing a center manifold and by applying the normal form method.Finally,numerical simulations are performed to verify the analytical result. 展开更多
关键词 maglev system delayed speed feedback control STABILITY Hopf bifurcation center manifold normal form
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基于TCN-Transformer混合架构的中低速磁浮列车制动模型
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作者 王果 石开 +3 位作者 闵永智 吕微熹 夏楷哲 吴艾玲 《科学技术与工程》 北大核心 2026年第6期2579-2591,共13页
针对中低速磁浮列车传统单质点制动模型电制动响应延迟、液压补偿离散导致的列车制动建模问题,提出了基于TCN-Transformer(temporal convolutional network-transformer)混合架构的制动模型。通过三级预处理体系构建:涡流测速数据缺失... 针对中低速磁浮列车传统单质点制动模型电制动响应延迟、液压补偿离散导致的列车制动建模问题,提出了基于TCN-Transformer(temporal convolutional network-transformer)混合架构的制动模型。通过三级预处理体系构建:涡流测速数据缺失值插补、运行状态分解和多尺度窗口特征生成,融合时间卷积网络的局部时序模式捕获能力,结合Transformer的全局动态关联建模优势,建立中低速磁浮列车制动特性预测方法。实验表明,该模型在50步长预测时平均绝对误差为1.114 km/h,较单体Transformer模型降低7.2%;线路实测数据集验证显示,模型制动响应时间较传统动力学模型提前22.1 s,消除最高限速段超限波动,停车位移误差缩小32.4%。研究表明,混合架构通过多尺度特征融合有效解决了电-液混合制动动态补偿的非线性建模问题,为磁浮列车智能制动系统提供了具有实时预测能力的解决方案。 展开更多
关键词 中低速磁浮列车 TCN-Transformer混合架构 制动建模 多尺度特征融合 时间序列预测
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时速600 km高速磁浮车站分布间距及列车停站方式研究
3
作者 黄树明 《铁道运输与经济》 北大核心 2026年第2期99-107,共9页
当前高速磁浮已成为国家综合交通重要发展战略,但由于其超高速特性,且涉及与既有高速铁路合理分工问题,其车站分布及列车停站方式无法照搬既有高速铁路经验,为适应未来高速磁浮发展需求,亟需对其车站分布及列车停站方式进行研究。分析... 当前高速磁浮已成为国家综合交通重要发展战略,但由于其超高速特性,且涉及与既有高速铁路合理分工问题,其车站分布及列车停站方式无法照搬既有高速铁路经验,为适应未来高速磁浮发展需求,亟需对其车站分布及列车停站方式进行研究。分析高速磁浮车站分布对列车运行效率、客流及运行时间的影响,提出综合交通立体成网条件下,时速600 km高速磁浮应尽量选择大型城市设站、兼顾中型城市,车站分布间距宜在100~150 km,设站密度约为通道内既有高速铁路的1/3~1/2。针对高速磁浮列车不同停站方式对通过能力、运行时间、服务水平的影响,提出时速600 km高速磁浮平均设站间距在150 km以上时,宜采用站站停模式;平均设站间距在100 km以下时,可采用差异化停站模式;平均站间距在100~150 km之间时,可结合通道内高速铁路运营情况、客流情况、工程经济、财务效益等综合因素合理确定列车停站模式。 展开更多
关键词 时速600 km 高速磁浮 车站分布间距 列车停站方式 京沪高速磁浮 京广高速磁浮
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基于能量指标的常导高速磁浮系统平稳性评估方法
4
作者 刘鸣博 曾国锋 +2 位作者 韩紫平 吕卿 梁鑫 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期276-284,322,共10页
提出一种基于能量指标的常导高速磁浮系统平稳性评估方法。通过建立磁浮车-轨耦合动力学模型并开展多工况仿真,系统揭示轨道不平顺与系统能量传递累积特征的映射规律。最后,结合上海高速磁浮示范线轨道线形维护中的实测不平顺数据,验证... 提出一种基于能量指标的常导高速磁浮系统平稳性评估方法。通过建立磁浮车-轨耦合动力学模型并开展多工况仿真,系统揭示轨道不平顺与系统能量传递累积特征的映射规律。最后,结合上海高速磁浮示范线轨道线形维护中的实测不平顺数据,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 高速磁浮系统 轨道质量评价 车-轨耦合 能量指标
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中低速磁悬浮U形简支梁竖向刚度限值研究
5
作者 邹云峰 邱冰 +3 位作者 何旭辉 周智辉 毛旺 蔡陈之 《铁道学报》 北大核心 2025年第7期232-242,共11页
为探究中低速磁悬浮U形简支梁竖向刚度限值,基于多体系统动力学理论与有限元方法构建车-轨-桥耦合数值模型。以25、30 m两种标准跨距U形混凝土梁,建立中低速磁悬浮车桥耦合系统,研究不同梁高(1.3~1.7 m)和跨距对车桥系统动力响应的影响... 为探究中低速磁悬浮U形简支梁竖向刚度限值,基于多体系统动力学理论与有限元方法构建车-轨-桥耦合数值模型。以25、30 m两种标准跨距U形混凝土梁,建立中低速磁悬浮车桥耦合系统,研究不同梁高(1.3~1.7 m)和跨距对车桥系统动力响应的影响规律。结果表明:降低梁高会导致系统竖向位移响应与加速度指标增长,其中25 m跨距梁高1.4 m时悬浮间隙波动幅值达到12 mm临界阈值,30 m跨距梁高1.3 m时仍满足悬浮稳定性要求;随着简支梁跨距的增加,桥梁竖向位移增加,竖向加速度减小,车体竖向位移随跨距增加而增大,平稳性指标随跨距增加而减小;竖向悬浮间隙的波动范围随跨距增加而减小;跨距为25、30 m的U形梁建议挠跨比限值分别为L/2 880、L/1 630。研究成果为轨道梁结构轻量化设计与刚度标准制定提供了理论支撑,对实现工程经济性与系统可靠性的协同优化具有重要指导价值。 展开更多
关键词 中低速磁悬浮 耦合振动 轨道梁 竖向刚度
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相邻直线电机边端效应及电磁力特性分析
6
作者 张敏 骆淑娟 +1 位作者 曹毅 罗世辉 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第4期842-850,共9页
直线感应电机在中低速磁浮列车应用中两两相邻,磁场相互干涉.为探究磁场干涉对相邻电机电磁力特性的影响,首先,基于麦克斯韦方程组建立相邻电机各区域矢量磁位方程,利用边界条件对各区域矢量磁位进行求解;然后,推导得到相邻电机气隙磁... 直线感应电机在中低速磁浮列车应用中两两相邻,磁场相互干涉.为探究磁场干涉对相邻电机电磁力特性的影响,首先,基于麦克斯韦方程组建立相邻电机各区域矢量磁位方程,利用边界条件对各区域矢量磁位进行求解;然后,推导得到相邻电机气隙磁场、牵引力和法向力表达式,分析相邻电机磁场干涉对电机电磁力的影响,并利用有限元仿真对理论模型进行检验;最后,研究电机间距和滑差频率对相邻电机电磁力的影响.研究结果表明:2台电机边端效应引起的行波相互影响,前一台电机(LIM1)受后一台电机(LIM2)影响较小,而LIM2则受LIM1影响较大;LIM2牵引力和法向力均随间距的变化产生波动,间距越小,滑差频率也越小,波动幅度越大,LIM2电磁力受间距影响波动幅度越大;当滑差频率为8 Hz、速度为160 km/h、电流为400 A时,LIM2牵引力相较LIM1最大可增加83%;LIM2法向力最大可减小6.6 kN,将大大减轻悬浮系统的负担. 展开更多
关键词 中低速磁浮 直线感应电机 间距 滑差频率 电磁力
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桥墩沉降下F轨变形对中低速磁浮车辆动力响应影响研究
7
作者 丁旺才 张延永 +4 位作者 张修璐 杜健 史新生 田建文 李国芳 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第6期2743-2757,共15页
为探究桥墩沉降引起的轨道结构变形及其对磁浮车辆行车安全及舒适性的影响规律,基于有限元方法建立考虑轨道结构层间相互作用的桥墩沉降区段四跨简支梁高架轨道精细化分析模型,研究桥墩沉降幅值、波长(不同桥梁跨度)和环境因素对沉降区... 为探究桥墩沉降引起的轨道结构变形及其对磁浮车辆行车安全及舒适性的影响规律,基于有限元方法建立考虑轨道结构层间相互作用的桥墩沉降区段四跨简支梁高架轨道精细化分析模型,研究桥墩沉降幅值、波长(不同桥梁跨度)和环境因素对沉降区段F轨结构的变形影响规律;并基于有限元-多体系统动力学方法(FEM-MBD),在考虑空间磁轨关系的基础上,建立中低速磁浮车辆-轨道-桥梁耦合系统非线性动力学模型,分析中低速磁浮车辆通过桥墩沉降区段时的动力响应。结果表明:F轨垂向最大变形量随沉降幅值的增加而增大,且20 m跨度桥梁受桥墩沉降影响最大;当桥墩沉降量达到15 mm时,20 m跨度桥梁的F轨轨面10 m弦矢高值已超过规范限值,而25 m和30 m跨度桥梁的F轨轨面几何精度在沉降量达到20 mm时超过限值;进一步考虑温度及轨道自重因素时,桥墩沉降区段F轨轨面几何精度将进一步恶化,25 m和30 m跨度桥梁的F轨轨面几何精度在桥墩沉降10 mm时就已经超过规范限值。车辆通过桥墩沉降区段时,车体垂向加速度对车速变化更敏感,且随着车速的增加显著增大;仅考虑沉降作用时,车体垂向加速度随着跨度的增加先减小后增大,而考虑温度及轨道自重作用时,车体垂向加速度随着跨度的增加而增大;当桥墩沉降量达到15 mm时,车辆通过30 m跨度桥梁时,车体垂向加速度超过舒适度限值,应适当降低运行速度以保证行车安全以及舒适性要求。研究结论以期为沉降区段中低速磁浮车辆安全运营及磁浮轨道建设提供参考。 展开更多
关键词 中低速磁浮 磁轨关系 桥墩沉降 轨道变形 车辆动力响应
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中低速磁悬浮列车悬浮电磁铁悬浮力补偿方法研究
8
作者 王滢 刘方麟 +2 位作者 刘世杰 陈邵宗 吴谦 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第6期150-154,共5页
[目的]随着列车运行速度提升,中低速磁悬浮交通的轨道涡流效应会导致列车头部悬浮电磁铁的悬浮力减小,且速度越高,悬浮力减小越明显,因此有必要对中低速磁悬浮列车悬浮电磁铁悬浮力补偿方法进行研究。[方法]以中低速磁悬浮列车的单电磁... [目的]随着列车运行速度提升,中低速磁悬浮交通的轨道涡流效应会导致列车头部悬浮电磁铁的悬浮力减小,且速度越高,悬浮力减小越明显,因此有必要对中低速磁悬浮列车悬浮电磁铁悬浮力补偿方法进行研究。[方法]以中低速磁悬浮列车的单电磁铁为例,提出了一种考虑电磁铁非线性磁特性的悬浮力计算方法。利用电磁场有限元软件建立了电磁铁三维模型,分析了在200 km/h速度下,原有电磁铁在增加补偿电磁铁和头部电磁铁极长两种方法下的悬浮力。[结果及结论]两种电磁铁悬浮力的补偿方法为:在列车头部电磁铁前增加1块长300 mm左右的补偿电磁铁,并与列车头部两个主电磁铁串联;列车头部电磁铁极长增加300 mm左右。两种补偿悬浮力的方法分别可以提高悬浮力3.11 kN和3.50 kN,电磁铁模块可以满足列车运行在200 km/h时所需要的悬浮力。 展开更多
关键词 中低速磁悬浮列车 悬浮电磁铁 悬浮力补偿方法
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新型板式高速磁浮轨道疲劳试验研究
9
作者 陈嵘 王巍钦 +4 位作者 陈治朱 朱翔宇 徐舟 蔡文锋 刘凯 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第1期20-25,共6页
研究目的:高速磁浮轨道在长期运营时受列车、环境等荷载影响,会产生桥梁变形和地基沉降等问题,轨道平顺性降低,同时高速磁浮轨道结构几何形位难以调整且维修不便,致使列车运营安全性降低。本研究借鉴无砟轨道CRTSⅢ型板式结构,设置自密... 研究目的:高速磁浮轨道在长期运营时受列车、环境等荷载影响,会产生桥梁变形和地基沉降等问题,轨道平顺性降低,同时高速磁浮轨道结构几何形位难以调整且维修不便,致使列车运营安全性降低。本研究借鉴无砟轨道CRTSⅢ型板式结构,设置自密实混凝土层作为调整层,制作单元轨道结构试件并开展300万次列车荷载疲劳试验,研究结构应变变化与功能件位移、加速度变化。研究结论:(1)随着加载次数增加,轨道板横向、纵向应变和调整层表面应变均先剧烈变化后趋于稳定,轨道板横向应变拉、压应变最终稳定在[15,30]με、[20,30]με,纵向应变拉、压应变最终稳定在[5,15]με、[15,25]με;混凝土自密实层表面应变拉、压应变最终稳定在[5,15]με、[15,30]με;(2)功能件位移最值0.15 mm,加速度最值约0.23 m/s^(2),存在较大安全余量;(3)300万次疲劳荷载作用下轨道结构应变水平稳定,无结构破坏现象,新型板式高速磁浮轨道能较好适应列车荷载;(4)本研究可为高速磁浮轨道梁结构优化设计提供参考。 展开更多
关键词 高速磁浮 轨道梁 疲劳试验 疲劳性能
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超高速真空管道磁浮交通重大科技基础设施建设管理
10
作者 李印川 李海涛 +1 位作者 毕海权 贾璐 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第11期264-270,共7页
超高速真空管道磁浮交通结合磁浮列车的无摩擦运行与真空管道的低空气阻力特性,为轨道交通提供了创新路径。该文以多态耦合轨道交通动模试验平台建设为例,分析了其建设中面临的核心技术难题及管理挑战,提出了推行“科研-工程”一体化管... 超高速真空管道磁浮交通结合磁浮列车的无摩擦运行与真空管道的低空气阻力特性,为轨道交通提供了创新路径。该文以多态耦合轨道交通动模试验平台建设为例,分析了其建设中面临的核心技术难题及管理挑战,提出了推行“科研-工程”一体化管理、建立多方协作项目组织机制、迭代开发与原型试验相结合、精密测量与质量控制双重保障等创新管理模式。实践证明,上述管理模式能有效解决牵引制动、密封与真空保持、气动耦合、毫米级测控等核心技术问题,形成了可推广的工程和管理经验,为超高速真空管道磁浮交通的持续发展提供了有力支撑。 展开更多
关键词 重大科技基础设施 管理模式创新 超高速磁浮 真空管道
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基于线路技术标准构建的高速磁悬浮轨道不平顺及应用
11
作者 王文 徐俊起 +3 位作者 陈琛 徐钊 李红梅 刘志刚 《铁道学报》 北大核心 2025年第7期214-224,共11页
轨道不平顺是影响常导磁悬浮系统车轨振动响应的重要因素,应用惯性基准法求解的轨道不平顺因包含动态不平顺成分,不能完全满足车-磁-轨耦合动力学的计算需求。结合高速磁悬浮的技术特点及线路标准提出了一种构建轨道不平顺的方法,基于... 轨道不平顺是影响常导磁悬浮系统车轨振动响应的重要因素,应用惯性基准法求解的轨道不平顺因包含动态不平顺成分,不能完全满足车-磁-轨耦合动力学的计算需求。结合高速磁悬浮的技术特点及线路标准提出了一种构建轨道不平顺的方法,基于惯性基准法计算实测垂向轨道不平顺;将各类符合实测数据分布特性的偏差作为随机变量叠加后获得轨道静态随机不平顺;求解沿梁长方向分布的轨道预拱值,并仿真分析有无预拱对车轨系统的具体影响;基于高速磁悬浮车-磁-轨耦合动力学仿真,对比分析600 km/h高速磁悬浮系统在两类轨道不平顺作用下的动力学响应。研究结果表明:轨道梁预拱能有效降低悬浮间隙波动;通过对比两种方法求取的轨道功率谱密度及其作用下的车轨系统动态响应,验证本文方法的准确性和有效性。本文提出的基于线路技术标准构建轨道不平顺的方法不依赖于试验数据,可为研究分析未来速度600 km/h级线路技术标准及其不平顺阈值提供参考。 展开更多
关键词 高速磁悬浮列车 车轨耦合动力学 轨道不平顺 轨道预拱 T分布
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高速磁浮列车气动阻力与噪声的产生机制及分布特征
12
作者 许建林 李越 +1 位作者 付善强 杨永刚 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第5期30-43,共14页
为确定具备减阻降噪潜力的高速磁浮列车车体部位,基于大涡模拟(LES)方法及Ffowcs Wil-liams-Hawkings(FW-H)声类比法,对时速600 km高速磁浮列车气动阻力与气动噪声进行数值模拟分析。结果表明:列车压差阻力主要是由于头、尾车存在较大... 为确定具备减阻降噪潜力的高速磁浮列车车体部位,基于大涡模拟(LES)方法及Ffowcs Wil-liams-Hawkings(FW-H)声类比法,对时速600 km高速磁浮列车气动阻力与气动噪声进行数值模拟分析。结果表明:列车压差阻力主要是由于头、尾车存在较大压力差而形成,列车摩擦阻力主要是由于边界层内不同速度气流与列车表面发生摩擦而形成;整车摩擦阻力占总气动阻力的76.3%,起主导作用;头、尾车流线段的气动阻力占比分别为29.1%和23.8%,风挡与滑橇气动阻力占比较小,分别为1.9%和5.2%;气流脱体分离形成涡旋是头车流线型区域产生气动噪声的主要原因,尾车肩部边界层分离引起的表面压力脉动以及尾部形成涡旋是尾车流线型区域产生气动噪声的主要原因;头尾车区域近场A计权声压级随频率的增加整体呈现下降的趋势;高速磁浮列车25 m远处气动噪声分布呈现双峰特征,最大值83.1 dB出现在尾车流线型区域;1/3倍频程频谱呈现宽频带特征,峰值频率处于600~1200 Hz范围内。 展开更多
关键词 高速磁浮列车 气动阻力 气动噪声 分布特征 数值模拟
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考虑附加变形的高速磁浮梁轨分离式简支箱梁桥车-轨-桥耦合振动研究
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作者 汪斌 邓钢 +2 位作者 孙体佳 龚俊虎 李永乐 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期93-100,共8页
为了解不同附加变形对时速600 km的高速磁浮梁轨分离式简支箱梁桥车-轨-桥动力性能的影响,以某梁轨分离式简支箱梁桥为背景进行有限元研究。建立高速磁浮列车-轨道-桥梁动力耦合模型,考虑温度变形、混凝土收缩徐变以及支座不均匀沉降引... 为了解不同附加变形对时速600 km的高速磁浮梁轨分离式简支箱梁桥车-轨-桥动力性能的影响,以某梁轨分离式简支箱梁桥为背景进行有限元研究。建立高速磁浮列车-轨道-桥梁动力耦合模型,考虑温度变形、混凝土收缩徐变以及支座不均匀沉降引起的主梁附加变形,分别将3种附加变形和轨道不平顺叠加,作为系统激励进行有限元计算,对比分析不同附加变形下的车-轨-桥动力响应。结果表明:温度变形、混凝土收缩徐变和支座不均匀沉降附加变形对简支箱梁、轨道的动力响应及列车磁浮间隙影响较大,分别考虑这3种附加变形时Sperling指标较不考虑附加变形时增大13.3%、12.3%、28.0%。3种附加变形中支座不均匀沉降的影响最大,需予以重点考虑。 展开更多
关键词 高速磁浮桥梁 简支梁桥 车-轨-桥耦合振动 附加变形 温度变形 收缩徐变 支座沉降 有限元法
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高速磁悬浮系统车外噪声预测、试验和评价
14
作者 葛剑敏 程世全 +2 位作者 刘殊 张乾 陈雨豪 《铁道学报》 北大核心 2025年第7期64-74,共11页
根据上海磁悬浮列车在线实车测试数据和气动噪声仿真计算结果,参考世界各国关于高速轮轨列车和高速磁悬浮列车车外噪声预测方法,提出一套高速磁悬浮列车环境噪声预测模型。推导出等效时间计算公式和噪声源强计算公式,速度600 km/h下噪... 根据上海磁悬浮列车在线实车测试数据和气动噪声仿真计算结果,参考世界各国关于高速轮轨列车和高速磁悬浮列车车外噪声预测方法,提出一套高速磁悬浮列车环境噪声预测模型。推导出等效时间计算公式和噪声源强计算公式,速度600 km/h下噪声源强为107.8 dB(A)。根据不同指向性预测结果与实车测试通过噪声时域曲线对比,证明中间指向性预测结果误差最小。根据上海磁悬浮列车在线实车垂直断面测试结果,证明轨面以上1.5 m峰值位置为空气动力噪声源位置,轨面0 m峰值位置为结构噪声源位置。所提车外噪声预测模型的等效声级最大误差为1.3 dB(A),平均误差小于0.8 dB(A)。声屏障降噪效果:运行速度600 km/h无声屏障和直立式声屏障下,90 m内敏感点噪声大于70 dB(A);运行速度430 km/h直立式声屏障下,10~90 m内敏感点噪声为60~70 dB(A);对于全封闭声屏障线路,7.5 m外敏感点噪声小于50 dB(A),12.5 m外敏感点噪声小于45 dB(A)。 展开更多
关键词 高速磁悬浮系统 噪声 声屏障 等效时间 等效噪声源强
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基于Sobol’法的高速磁浮列车单点悬浮系统全局灵敏度分析 被引量:5
15
作者 倪菲 范琳 +2 位作者 徐俊起 林国斌 贾万涛 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第4期812-822,共11页
本文针对高速磁浮列车悬浮系统中不确定性参数对系统动态响应的影响展开研究,旨在为磁浮列车的优化设计提供理论依据.首先,将高速磁浮列车悬浮系统简化为包含二系悬挂的单点悬浮系统,并构建相应的多项式混沌展开(PCE)模型;在此基础上,采... 本文针对高速磁浮列车悬浮系统中不确定性参数对系统动态响应的影响展开研究,旨在为磁浮列车的优化设计提供理论依据.首先,将高速磁浮列车悬浮系统简化为包含二系悬挂的单点悬浮系统,并构建相应的多项式混沌展开(PCE)模型;在此基础上,采用Sobol’法进行全局灵敏度分析,相较于在原始模型上进行蒙特卡洛仿真求解Sobol’灵敏度的方法,基于PCE模型的求解方法将计算效率提升了73倍,且计算误差控制在0.004以内;进一步地,深入分析车辆结构参数、轨道不平顺参数以及悬浮控制参数对悬浮系统间隙响应和车体垂向加速度的影响规律,识别了关键影响参数及其交互效应.研究结果表明:电磁铁线圈匝数和电磁铁铁芯有效面积对车体垂向加速度及悬浮系统间隙响应影响较大,总灵敏度指数均大于0.20,而电磁铁质量和二系悬挂参数对其影响相对较小,总灵敏度指数均小于0.10;列车运行速度与轨道不平顺波长对悬浮间隙和车体垂向加速度的影响显著,总灵敏度指数均大于0.80,且二者之间存在明显的交互作用;在悬浮控制参数中,间隙响应对比例系数的变化最为敏感,总灵敏度指数接近1.00. 展开更多
关键词 高速磁浮列车 电磁悬浮系统 灵敏度分析 Sobol’法 多项式混沌展开
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EMS型高速磁浮轨道不平顺参数影响研究 被引量:5
16
作者 徐傲康 李苗 +3 位作者 王爱彬 尚贤洪 马卫华 罗世辉 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第2期36-44,共9页
随着高速磁浮不断突破发展,针对轨道不平顺各控制参数对EMS型高速磁浮车辆运行下的动力学响应问题,基于多体动力学和有限元方法建立包含磁浮车辆系统、轨道梁系统以及控制系统组成的磁浮车辆-轨道-简支梁耦合系统模型,其中车辆系统与轨... 随着高速磁浮不断突破发展,针对轨道不平顺各控制参数对EMS型高速磁浮车辆运行下的动力学响应问题,基于多体动力学和有限元方法建立包含磁浮车辆系统、轨道梁系统以及控制系统组成的磁浮车辆-轨道-简支梁耦合系统模型,其中车辆系统与轨道梁系统使用磁轨关系进行耦合,并在多体动力学仿真软件中进行直线轨道梁耦合振动分析,探讨在时速600 km运行条件下轨道不平顺的幅值、方向、波长对EMS型高速磁浮耦合系统振动响应的影响,揭示系统中各项指标受不平顺影响的变化规律,探究高速磁浮车-轨-梁耦合系统轨道不平顺参数影响并提出参数建议。结果表明:对不平顺幅值研究时,磁浮车辆以600 km/h的速度在波长20 m的不平顺激励线路上运行时,耦合系统中某些动力指标超限,在含有波长20 m的不平顺线路幅值控制在4 mm以内为宜;在对垂向及横向不平顺研究时,发现车辆系统在垂向和横向的响应是解耦的,车辆垂向载荷是耦合系统中的主要激励因素,悬浮控制技术应作为高速磁浮系统重点关注的控制技术;对不平顺波长研究时,即使不平顺幅值在1 mm时,波长10 m以下短波不平顺相较于其他波长不平顺更易引起耦合系统的剧烈振动。 展开更多
关键词 EMS型高速磁浮 轨道梁 轨道不平顺 耦合系统 车辆动力学
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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
17
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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强侧风作用下构架式中低速磁浮车辆横向动力学分析
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作者 左飞飞 张敏 +3 位作者 林远扬 马卫华 罗世辉 王爱彬 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第5期209-215,共7页
以构架式中低速磁浮车辆为研究对象,开展不同等级强侧风气动环境下车辆横向动力学分析。在对构架式中低速磁浮车辆车体和走行机构进行受力分析的基础上,建立完整的车辆动力学模型,基于现有轮轨标准拟定磁浮车辆横向动力学分析指标,从运... 以构架式中低速磁浮车辆为研究对象,开展不同等级强侧风气动环境下车辆横向动力学分析。在对构架式中低速磁浮车辆车体和走行机构进行受力分析的基础上,建立完整的车辆动力学模型,基于现有轮轨标准拟定磁浮车辆横向动力学分析指标,从运行平稳性和安全性角度判断构架式中低速磁浮车辆能否顺利通过不同等级的强侧风气动环境。仿真结果表明:车辆无论是在7级风、8级风抑或是9级风的气动环境中运行时,横向稳定性测点处加速度峰值均未达到或超过8 m/s2,车辆走行机构不会出现横向失稳;横向平稳性指标和垂向平稳性指标均未超过2.5,始终处于优秀级别;第一位悬浮框横向力未超过15.4 kN,第二位、第三位悬浮框横向力未超过16 kN,悬浮间隙波动未超过4 mm,导向间隙波动未超过10 mm。车辆的各项横向动力学指标均在标准限值内,构架式中低速磁浮车辆能够顺利、平稳、安全地通过不同等级的强侧风气动环境。 展开更多
关键词 中低速磁浮 走行机构 横向动力学 强侧风 数值仿真 动力学指标
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近场地震下高速磁悬浮车-桥耦合振动特性与行车安全评估 被引量:1
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作者 王阳 国巍 +3 位作者 蒋丽忠 饶子佩 马浩然 颜志华 《铁道学报》 北大核心 2025年第7期97-107,共11页
高速磁悬浮列车地震下行车安全是磁悬浮线路系统安全运营的重要保障。为研究近断层地震动对磁悬浮车-桥耦合系统动力响应及运行安全的影响,通过结合刚体动力学、有限元方法和反馈线性化方法,建立包含车辆、桥梁和磁浮控制子系统的车桥... 高速磁悬浮列车地震下行车安全是磁悬浮线路系统安全运营的重要保障。为研究近断层地震动对磁悬浮车-桥耦合系统动力响应及运行安全的影响,通过结合刚体动力学、有限元方法和反馈线性化方法,建立包含车辆、桥梁和磁浮控制子系统的车桥动力耦合模型,开发基于Ansys、Simpack和Matlab/Simulink的联合仿真平台,以实现子系统间的动态交互。选取3条具有强竖向分量的近断层地震动开展地震下车桥耦合振动仿真分析,对比两种磁轨关系建模方法在地震激励下的适用性。结果表明:弹簧-阻尼模型在无地震工况下精度良好,但在地震激励下与磁浮控制模型存在显著差异;车速、峰值地震加速度均对行车安全性有明显影响,悬浮间隙波动随峰值地震加速度和车速成正比;竖向地震分量对悬浮稳定性具有显著影响,近断层地震动高频分量及速度脉冲效应可导致悬浮间隙波动加剧甚至撞轨失稳。 展开更多
关键词 高速磁悬浮 车-桥耦合 近断层地震动 悬浮稳定性 联合仿真
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构架式中低速磁浮车辆空气弹簧故障动力学分析
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作者 颜佳海 张敏 +2 位作者 马卫华 王爱彬 邓斌 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第5期202-208,221,共8页
空气弹簧(简称“空簧”)作为中低速磁浮车辆的二系悬挂主要部件,起着重要的减振、缓冲作用。当空簧发生失气故障时,车体与悬浮架之间的接触刚度变大,致使车辆的悬浮稳定性和平稳性急剧恶化。以构架式中低速磁浮车辆为研究对象,通过分析... 空气弹簧(简称“空簧”)作为中低速磁浮车辆的二系悬挂主要部件,起着重要的减振、缓冲作用。当空簧发生失气故障时,车体与悬浮架之间的接触刚度变大,致使车辆的悬浮稳定性和平稳性急剧恶化。以构架式中低速磁浮车辆为研究对象,通过分析其在空簧故障工况下的动力学响应,对其结构稳定性进行评判。利用多体动力学软件SIMPACK建立考虑悬浮控制和单个空气弹簧故障的车辆动力学模型,对比磁浮车辆正常和发生空簧故障通过直线、曲线线路时的动力学响应,并分析车辆在发生空簧故障后降速运行的可行性。结果表明,当磁浮车辆以160 km/h速度在直线上运行发生失气故障时,悬浮间隙波动最大值为6.07 mm,空簧最大垂向位移为21.16 mm,故障点位的悬浮模块侧滚角最大值为0.54°,车辆存在振荡失稳和端部电磁铁吸死的风险。当车辆以80 km/h速度通过半径550 m曲线时,不同位置处发生失气故障的动力学响应差异较大,在直线段、缓和曲线段和圆曲线段发生空簧失气故障时,其悬浮间隙波动最大值分别为5.07,5.42 mm和4.33 mm。在车辆以160 km/h通过直线和80 km/h通过半径550 m曲线发生单个空簧失气故障后,当分别降速至60 km/h和30 km/h运行时,悬浮间隙波动最大值分别减小为2.11 mm和3.92 mm,垂向振动加速度最大值分别减小为0.47 m/s2和0.35 m/s2,未超过标准规定的限值。因此,得益于新型构架式悬浮架的优势,磁浮车辆在空簧故障状态下低速运行至就近站点是可行的。 展开更多
关键词 中低速磁浮车辆 悬浮架 空气弹簧 失气故障 动力学分析 降速运行
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