中速磁浮列车-轨道-桥梁系统耦合振动分析

摘要：

为探讨中速磁浮列车-轨道-桥梁系统耦合振动特性,将车辆简化为具有45个自由度的多刚体,轨道-桥梁结构简化为双层弹性Bernoulli-Euler梁,基于比例-积分-微分(PID)主动悬浮控制建立考虑轨道不平顺的磁浮列车-轨道-桥梁系统耦合振动分析模型,并编制相应的仿真程序.利用编制的程序,计算系统的时域和频域响应,分析车速和轨下等效支承弹性模量对系统动力响应的影响.研究结果表明:轨道-桥梁结构振动与磁浮车辆通过时引起的特征频率密切相关;当车辆以200 km/h的速度过桥时,在65～150 Hz之间轨道-桥梁结构表现为F轨的局部振动;由于车速的变化改变了车辆荷载的特征频率,轨道-桥梁结构的位移幅值随车速提高并非单调变化,当特征频率接近轨道-桥梁结构的固有频率时,会发生共振;车体的加速度幅值和平稳性指标与车速之间也非单调关系;轨下等效支承弹性模量的变化对桥梁竖向位移幅值影响较小,但对F轨竖向位移幅值和车体竖向加速度幅值影响较大.研究成果可为后续中速磁浮系统耦合振动研究和轨道结构设计提供参考.

关键词：中速磁浮、耦合振动、轨下等效支承弹性模量、PID控制器、共振、参数分析

所属期刊栏目：20

分类号：U237(特种铁路)

资助基金：国家重点研发计划2016YFB1200601-B27

在线出版日期：2023-08-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：2395-2406