PDF《梁鑫磁浮列车单铁悬浮车桥耦合振动分析_梁鑫》

2 参数选择 根据单铁悬浮与实际磁浮车辆比例计算, 给出仿 真过程中使用的模拟车辆模型参数, 见表1 , 其中 直鹞斓懒喝 较虻淖吡. 表1 仿真参数 .1犁镒 笙钅 参数值 一系质量/ k g

7 7

2 二系质量/ k g

21 0

0 轨道梁质量/ k g

29 7

0 轨道梁密度/( k g・m-3)

25 0

0 项目 参数值 轨道梁转动惯量/ ( k g・m 2)

160108 3

0 108

9 2 杨氏模量/( N・m-2) 2. 5*1

0 1

0 3 仿真结果分析 3.

1 支座安装刚度对轨道梁挠度的影响 磁浮车辆在简支梁上悬浮时, 跨中挠度随支座 安装刚度的变化情况见图3.从图3中可以看出, 针对文献[

3 ] 的控制系统模型, 桥梁跨中挠度随支座 安装刚度的减小而增大.当 z>

6. 5*1

0 7 N・m-1 时, 桥梁的跨中挠度受 z 的影响较小, 当安装刚度 进一步减小, 桥梁跨中挠度迅速增大, 因此, 为了实 现较好的车桥耦合动力学性能, 依据本文控制模型

4 3 交通运输工程学报2012年 图3 跨中挠度随安装刚度的变化 F i g .

3 C h a n g eo fm i d s p a nd e f l e c t i o nw i t hm o u n t i n gs t i f f n e s s 及弹性桥梁模型, 结合磁浮车辆的悬浮间隙为8~

1 0mm, 桥梁支座安装临界刚度范围为(

5 . 5~

6 .

5 ) *

1 0

7 N・m-1 . 3.

2 梁型对悬浮车辆的悬浮影响 简支梁和两跨连续梁梁型对悬浮稳定过程及跨 中挠度的影响分别见图

4、 5.从图4中可以看出, 在这2种梁上, 悬浮系统都能够迅速地悬浮一定高 度, 并保持稳定状态, 即不同的梁型对磁浮车辆的悬 浮过程影响不大. 图4 梁型对悬浮过程的影响 F i g .

4 I n f l u e n c e so fb e a mt y p e so ns u s p e n s i o np r o c e s s e s 然而, 梁型对悬浮过程跨中挠度有很大的影响[

1 0] , 从图5中可以看出, 简支梁的跨中挠度要明 显大于连续梁悬浮处挠度, 前者稳定值约为后者的

2 . 5倍, 对于连续梁悬浮处的挠度与第

2 跨挠度方 向相反, 前者幅值约为后者的2倍. 3.

3 车速对桥梁的动力学响应的影响 磁浮列车以一定速度通过桥梁时, 跨中位置是 固定不变的, 此时可认为磁浮列车车体质量点以一 定速度依次通过桥梁跨中处, 车速不同时, 跨中处受 到外力时间间隔( 频率) 不同.此外, 根据弹性梁的 挠度特性[

1 1

1 2] , 车辆通过桥梁时, 质量点作用于跨中 图5 不用梁型对跨中挠度的影响 F i g .

5 I n f l u e n c e so fb e a mt y p e so nm i d s p a nd e f l e c t i o n s 处外力的大小总是从小到大, 其变化规率类似于一 个简谐函数.基于以上分析, 仿真时可以以一个正 弦力模拟悬浮车辆通过桥梁时车辆对跨中处的外部 激励.设车辆的长度为 , 车辆通过桥梁跨中时的 速度为, 将车辆的质量视为集中在质心位置, 忽略 相邻车辆之间的间距, 则车辆通过跨中的时间为 ,即外部 激扰的作用频率嫖 [13]........