電機(jī)中置中速磁浮列車走行機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2023-02-01 17:52
隨著長(zhǎng)沙、北京中低速磁浮列車投入商業(yè)運(yùn)營(yíng),磁浮列車這種新型軌道交通系統(tǒng)已經(jīng)受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。在國(guó)家十三五重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助下,本文基于虛擬樣機(jī)技術(shù),對(duì)設(shè)計(jì)時(shí)速200公里、采用U型電磁鐵懸浮和導(dǎo)向、空心長(zhǎng)定子永磁同步直線電機(jī)牽引制動(dòng)的電機(jī)中置式中速磁浮列車走行機(jī)構(gòu)開(kāi)展動(dòng)力學(xué)研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:1.搭建了單懸浮架懸浮與落車仿真模型,仿真分析了其防滾解耦的性能。利用商用多體動(dòng)力學(xué)分析軟件LMS Virtual.Lab Motion建立了單懸浮架虛擬樣機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真模型。在分析便于實(shí)驗(yàn)測(cè)量的防滾線剛度和解耦線剛度的基礎(chǔ)上,定義了防滾角剛度和解耦角剛度來(lái)表征懸浮架防滾解耦性能,推導(dǎo)了角剛度和線剛度之間的定量關(guān)系。建立了防滾線剛度和解耦線剛度的仿真解算方法,并通過(guò)仿真虛擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提出方法的正確性。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)揭示了U型電磁鐵電磁導(dǎo)向力有利于增大懸浮狀態(tài)下懸浮架的防滾剛度的現(xiàn)象。仿真分析了電機(jī)吊掛間距、電機(jī)吊掛剛度和電機(jī)橫搖剛度對(duì)防滾剛度和解耦剛度的影響規(guī)律。結(jié)果表明,電機(jī)中置懸浮架的防滾和解耦性能是相互制約的,防滾剛度和解耦剛度主要受電機(jī)吊掛剛度、橫搖剛度的控制,適當(dāng)降低吊掛剛度并...
【文章頁(yè)數(shù)】:104 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題的提出及意義
1.2 磁浮列車動(dòng)力學(xué)仿真優(yōu)化及其研究現(xiàn)狀
1.2.1 磁浮列車走行機(jī)構(gòu)概述
1.2.2 磁浮列車動(dòng)力學(xué)仿真研究現(xiàn)狀
1.2.3 空氣彈簧國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 電機(jī)中置中速磁浮列車懸浮架仿真建模與防滾解耦機(jī)構(gòu)性能研究
2.1 電機(jī)中置中速磁浮列車單懸浮架虛擬樣機(jī)模型
2.1.1 懸浮架的裝配
2.1.2 部件間約束關(guān)系
2.1.3 力的添加
2.1.4 電磁力建模
2.1.5 防滾線剛度與解耦線剛度說(shuō)明
2.1.6 懸浮仿真模型
2.1.7 落車仿真模型
2.2 防滾解耦機(jī)構(gòu)性能分析與仿真解算方法
2.2.1 防滾角剛度與解耦角剛度定義
2.2.2 線剛度與角剛度轉(zhuǎn)化關(guān)系
2.2.3 仿真解算方法與驗(yàn)證
2.3 影響防滾解耦性能的主要參數(shù)
2.3.1 防滾與解耦剛度歸一化說(shuō)明
2.3.2 電機(jī)吊掛間距的影響
2.3.3 電機(jī)吊掛剛度的影響
2.3.4 電機(jī)橫搖剛度的影響
2.4 落車和懸浮工況下的電機(jī)電磁鐵氣隙仿真
2.4.1 裝配氣隙
2.4.2 落車氣隙
2.4.3 懸浮氣隙
2.5 本章小結(jié)
第三章 中低速磁浮列車空氣彈簧及高度閥建模與仿真分析
3.1 中低速磁浮列車空氣懸掛系統(tǒng)概述
3.1.1 二次懸掛系統(tǒng)
3.1.2 空氣懸掛系統(tǒng)組成及原理
3.2 基于AMESim的空氣彈簧建模
3.2.1 AMESim軟件介紹
3.2.2 空氣彈簧模型參數(shù)說(shuō)明
3.2.3 數(shù)學(xué)模型
3.2.4 仿真模型
3.3 單空氣彈簧模型的仿真驗(yàn)證
3.3.1 空氣彈簧垂向承載力仿真
3.3.2 空氣彈簧垂向靜剛度仿真
3.3.3 空氣彈簧垂向動(dòng)剛度試驗(yàn)
3.3.4 空氣彈簧仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)P驼f(shuō)明
3.4 高度控制閥的建模
3.4.1 高度控制閥模型及性能指標(biāo)
3.4.2 高度控制閥的不感應(yīng)區(qū)特性
3.4.3 高度控制閥的延時(shí)特性
3.4.4 高度控制閥的流量特性
3.5 本章小結(jié)
第四章 高度閥側(cè)置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)中速磁浮列車整車建模與分析
4.1 整車動(dòng)力學(xué)仿真建模
4.1.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)仿真建模
4.1.2 牽引機(jī)構(gòu)仿真建模
4.1.3 車體建模
4.1.4 整車多體動(dòng)力學(xué)仿真模型
4.2 整車模型與空氣懸掛系統(tǒng)的接口建模
4.2.1 聯(lián)合仿真方法
4.2.2 聯(lián)合仿真步驟
4.3 高度閥側(cè)置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)建模
4.3.1 高度閥側(cè)置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)說(shuō)明
4.3.2 高度閥側(cè)置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)仿真模型
4.4 高度閥側(cè)置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)與整車仿真分析
4.4.1 高度閥側(cè)置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)勻速仿真分析
4.4.2 高度閥側(cè)置的三點(diǎn)式空氣懸掛曲線通過(guò)仿真分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 高度閥不同分布的空氣懸掛系統(tǒng)仿真分析
5.1 高度閥中置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)仿真建模與分析
5.1.1 高度閥中置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)原理
5.1.2 高度閥中置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)仿真建模
5.1.3 高度閥中置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)與整車仿真分析
5.1.4 高度閥中置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)曲線通過(guò)問(wèn)題仿真分析
5.2 四點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)仿真建模與分析
5.2.1 四點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)原理
5.2.2 四點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)建模
5.2.3 四點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)與整車仿真分析
5.2.4 四點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)曲線通過(guò)問(wèn)題仿真分析
5.3 高度閥不同分布的空氣懸掛系統(tǒng)車輛性能分析
5.3.1 磁浮列車運(yùn)行平穩(wěn)性仿真分析
5.3.2 軌道不平順?lè)抡?br> 5.3.3 運(yùn)行平穩(wěn)性仿真分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 下一步工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]裝用空氣彈簧的車輛橫移研究[J]. 石毛真,王光明. 國(guó)外鐵道車輛. 2019(01)
[2]基于動(dòng)力學(xué)的中低速磁浮轉(zhuǎn)向架載荷特性分析[J]. 孫晨,楊新斌. 齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
[3]新型磁浮車動(dòng)力學(xué)仿真分析[J]. 汪科任,羅世輝,宗凌瀟,馬衛(wèi)華. 振動(dòng)與沖擊. 2017(20)
[4]我國(guó)磁浮列車研制取得重大進(jìn)展[J]. 林一平. 交通與運(yùn)輸. 2017(03)
[5]高速磁浮車輛走行機(jī)構(gòu)動(dòng)載荷測(cè)試與分析[J]. 葛軍,高定剛,鄭樹(shù)彬,柴曉冬. 上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]帶附加氣室空氣彈簧懸架動(dòng)力學(xué)特性分析[J]. 張曉磊,鄭明軍,吳文江,馮國(guó)勝. 橡膠工業(yè). 2015(10)
[7]空氣彈簧式半主動(dòng)懸置設(shè)計(jì)與匹配研究[J]. 陳代軍,付江華,袁杰,沈中元,劉瑞. 汽車技術(shù). 2015(05)
[8]磁浮車用SRI1R160B—2型空氣彈簧的計(jì)算分析及試驗(yàn)研究[J]. 劉少義,許恒波,鄭寶奎,林國(guó)英. 鐵道車輛. 2015(04)
[9]低速磁浮列車單懸浮架機(jī)電控制建模及動(dòng)力學(xué)特性研究[J]. 劉耀宗,鄧文熙,龔樸. 鐵道學(xué)報(bào). 2014(09)
[10]磁浮列車懸浮架吊桿型防滾解耦機(jī)構(gòu)研究[J]. 劉耀宗,鄧文熙,李杰,龔樸. 鐵道學(xué)報(bào). 2014(03)
博士論文
[1]磁懸浮車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究[D]. 趙春發(fā).西南交通大學(xué) 2002
碩士論文
[1]新型中低速磁浮車輛空氣彈簧應(yīng)用研究[D]. 謝欽.西南交通大學(xué) 2017
[2]時(shí)速140km新型中低速磁浮列車走行機(jī)構(gòu)研究分析[D]. 宗凌瀟.西南交通大學(xué) 2016
[3]基于AMESim的鐵道車輛空氣彈簧系統(tǒng)特性分析[D]. 霍芳霄.西南交通大學(xué) 2014
[4]基于AMESim空氣彈簧模型車輛動(dòng)力學(xué)性能分析[D]. 甄亞林.西南交通大學(xué) 2014
[5]高速磁浮列車的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)相關(guān)問(wèn)題研究[D]. 王汝寧.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[6]中低速五轉(zhuǎn)向架磁懸浮列車走行機(jī)構(gòu)研究與理論設(shè)計(jì)[D]. 李云鋒.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3734349
【文章頁(yè)數(shù)】:104 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題的提出及意義
1.2 磁浮列車動(dòng)力學(xué)仿真優(yōu)化及其研究現(xiàn)狀
1.2.1 磁浮列車走行機(jī)構(gòu)概述
1.2.2 磁浮列車動(dòng)力學(xué)仿真研究現(xiàn)狀
1.2.3 空氣彈簧國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 電機(jī)中置中速磁浮列車懸浮架仿真建模與防滾解耦機(jī)構(gòu)性能研究
2.1 電機(jī)中置中速磁浮列車單懸浮架虛擬樣機(jī)模型
2.1.1 懸浮架的裝配
2.1.2 部件間約束關(guān)系
2.1.3 力的添加
2.1.4 電磁力建模
2.1.5 防滾線剛度與解耦線剛度說(shuō)明
2.1.6 懸浮仿真模型
2.1.7 落車仿真模型
2.2 防滾解耦機(jī)構(gòu)性能分析與仿真解算方法
2.2.1 防滾角剛度與解耦角剛度定義
2.2.2 線剛度與角剛度轉(zhuǎn)化關(guān)系
2.2.3 仿真解算方法與驗(yàn)證
2.3 影響防滾解耦性能的主要參數(shù)
2.3.1 防滾與解耦剛度歸一化說(shuō)明
2.3.2 電機(jī)吊掛間距的影響
2.3.3 電機(jī)吊掛剛度的影響
2.3.4 電機(jī)橫搖剛度的影響
2.4 落車和懸浮工況下的電機(jī)電磁鐵氣隙仿真
2.4.1 裝配氣隙
2.4.2 落車氣隙
2.4.3 懸浮氣隙
2.5 本章小結(jié)
第三章 中低速磁浮列車空氣彈簧及高度閥建模與仿真分析
3.1 中低速磁浮列車空氣懸掛系統(tǒng)概述
3.1.1 二次懸掛系統(tǒng)
3.1.2 空氣懸掛系統(tǒng)組成及原理
3.2 基于AMESim的空氣彈簧建模
3.2.1 AMESim軟件介紹
3.2.2 空氣彈簧模型參數(shù)說(shuō)明
3.2.3 數(shù)學(xué)模型
3.2.4 仿真模型
3.3 單空氣彈簧模型的仿真驗(yàn)證
3.3.1 空氣彈簧垂向承載力仿真
3.3.2 空氣彈簧垂向靜剛度仿真
3.3.3 空氣彈簧垂向動(dòng)剛度試驗(yàn)
3.3.4 空氣彈簧仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)P驼f(shuō)明
3.4 高度控制閥的建模
3.4.1 高度控制閥模型及性能指標(biāo)
3.4.2 高度控制閥的不感應(yīng)區(qū)特性
3.4.3 高度控制閥的延時(shí)特性
3.4.4 高度控制閥的流量特性
3.5 本章小結(jié)
第四章 高度閥側(cè)置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)中速磁浮列車整車建模與分析
4.1 整車動(dòng)力學(xué)仿真建模
4.1.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)仿真建模
4.1.2 牽引機(jī)構(gòu)仿真建模
4.1.3 車體建模
4.1.4 整車多體動(dòng)力學(xué)仿真模型
4.2 整車模型與空氣懸掛系統(tǒng)的接口建模
4.2.1 聯(lián)合仿真方法
4.2.2 聯(lián)合仿真步驟
4.3 高度閥側(cè)置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)建模
4.3.1 高度閥側(cè)置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)說(shuō)明
4.3.2 高度閥側(cè)置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)仿真模型
4.4 高度閥側(cè)置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)與整車仿真分析
4.4.1 高度閥側(cè)置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)勻速仿真分析
4.4.2 高度閥側(cè)置的三點(diǎn)式空氣懸掛曲線通過(guò)仿真分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 高度閥不同分布的空氣懸掛系統(tǒng)仿真分析
5.1 高度閥中置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)仿真建模與分析
5.1.1 高度閥中置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)原理
5.1.2 高度閥中置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)仿真建模
5.1.3 高度閥中置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)與整車仿真分析
5.1.4 高度閥中置的三點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)曲線通過(guò)問(wèn)題仿真分析
5.2 四點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)仿真建模與分析
5.2.1 四點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)原理
5.2.2 四點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)建模
5.2.3 四點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)與整車仿真分析
5.2.4 四點(diǎn)式空氣懸掛系統(tǒng)曲線通過(guò)問(wèn)題仿真分析
5.3 高度閥不同分布的空氣懸掛系統(tǒng)車輛性能分析
5.3.1 磁浮列車運(yùn)行平穩(wěn)性仿真分析
5.3.2 軌道不平順?lè)抡?br> 5.3.3 運(yùn)行平穩(wěn)性仿真分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 下一步工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]裝用空氣彈簧的車輛橫移研究[J]. 石毛真,王光明. 國(guó)外鐵道車輛. 2019(01)
[2]基于動(dòng)力學(xué)的中低速磁浮轉(zhuǎn)向架載荷特性分析[J]. 孫晨,楊新斌. 齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
[3]新型磁浮車動(dòng)力學(xué)仿真分析[J]. 汪科任,羅世輝,宗凌瀟,馬衛(wèi)華. 振動(dòng)與沖擊. 2017(20)
[4]我國(guó)磁浮列車研制取得重大進(jìn)展[J]. 林一平. 交通與運(yùn)輸. 2017(03)
[5]高速磁浮車輛走行機(jī)構(gòu)動(dòng)載荷測(cè)試與分析[J]. 葛軍,高定剛,鄭樹(shù)彬,柴曉冬. 上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]帶附加氣室空氣彈簧懸架動(dòng)力學(xué)特性分析[J]. 張曉磊,鄭明軍,吳文江,馮國(guó)勝. 橡膠工業(yè). 2015(10)
[7]空氣彈簧式半主動(dòng)懸置設(shè)計(jì)與匹配研究[J]. 陳代軍,付江華,袁杰,沈中元,劉瑞. 汽車技術(shù). 2015(05)
[8]磁浮車用SRI1R160B—2型空氣彈簧的計(jì)算分析及試驗(yàn)研究[J]. 劉少義,許恒波,鄭寶奎,林國(guó)英. 鐵道車輛. 2015(04)
[9]低速磁浮列車單懸浮架機(jī)電控制建模及動(dòng)力學(xué)特性研究[J]. 劉耀宗,鄧文熙,龔樸. 鐵道學(xué)報(bào). 2014(09)
[10]磁浮列車懸浮架吊桿型防滾解耦機(jī)構(gòu)研究[J]. 劉耀宗,鄧文熙,李杰,龔樸. 鐵道學(xué)報(bào). 2014(03)
博士論文
[1]磁懸浮車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究[D]. 趙春發(fā).西南交通大學(xué) 2002
碩士論文
[1]新型中低速磁浮車輛空氣彈簧應(yīng)用研究[D]. 謝欽.西南交通大學(xué) 2017
[2]時(shí)速140km新型中低速磁浮列車走行機(jī)構(gòu)研究分析[D]. 宗凌瀟.西南交通大學(xué) 2016
[3]基于AMESim的鐵道車輛空氣彈簧系統(tǒng)特性分析[D]. 霍芳霄.西南交通大學(xué) 2014
[4]基于AMESim空氣彈簧模型車輛動(dòng)力學(xué)性能分析[D]. 甄亞林.西南交通大學(xué) 2014
[5]高速磁浮列車的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)相關(guān)問(wèn)題研究[D]. 王汝寧.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[6]中低速五轉(zhuǎn)向架磁懸浮列車走行機(jī)構(gòu)研究與理論設(shè)計(jì)[D]. 李云鋒.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3734349
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3734349.html
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