F轨对中低速磁浮列车-桥梁系统竖向耦合振动的影响研究

发布时间：2018-03-11 11:48

  本文选题：中低速磁浮交通　切入点：F轨　出处：《土木工程学报》2017年04期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为了探讨F轨对中低速磁浮列车-桥梁系统竖向耦合振动响应的影响,以某中低速磁浮试验线20m预应力混凝土简支梁为研究对象,考虑基于位移-速度-加速度反馈的PID主动悬浮控制,采用SIMPACK和ANSYS联合仿真,分别建立了考虑F轨和不考虑F轨两种中低速磁浮列车-桥梁系统耦合振动模型,结合现场动载试验,将仿真值与实测值分别在时域与频域内进行对比与验证,着重考察竖向耦合振动响应。结果表明:考虑F轨时,仿真结果与实测结果更为接近;F轨在50~65Hz范围内的局部振动密集,考虑F轨时,桥梁竖向加速度的仿真值与实测值均在此频率范围内出现峰值,而不考虑F轨时在此频率范围内未出现峰值;F轨的局部变形较明显,更类似于短波不平顺,使得磁浮间隙与磁浮力的波动范围更大,导致车辆动位移和振动加速度更大;增加F轨的竖向刚度,可减小桥梁和车体的竖向动力响应值。
[Abstract]:In order to investigate the effect of F rail on the vertical coupling vibration response of a medium and low speed maglev train bridge system, a 20m prestressed concrete simply supported beam in a medium and low speed maglev test line is taken as an object of study. Considering the PID active suspension control based on displacement-velocity-acceleration feedback, the coupled vibration models of the medium-low speed maglev train-bridge system with and without F rail are established by SIMPACK and ANSYS simulation, respectively. In combination with the field dynamic load test, the simulated and measured values are compared and verified in time domain and frequency domain respectively, and the vertical coupled vibration response is emphatically investigated. The results show that, when F orbit is considered, The simulation results and the measured results are closer to the local vibration density of the F track in the range of 50 ~ 65Hz. When the F track is considered, both the simulated and measured values of the vertical acceleration of the bridge have a peak value in this frequency range. However, the local deformation of F rail without peak value in this frequency range is more obvious, which is more similar to short wave irregularity, which makes the fluctuation range of maglev gap and magnetic levitation force larger, resulting in greater dynamic displacement and vibration acceleration of vehicle. The vertical dynamic response of bridge and car body can be reduced by increasing the vertical stiffness of F rail.
【作者单位】： 西南交通大学;中铁第四勘察设计院集团有限公司;
【基金】：国家自然科学基金(51378429,51308469) 四川省科技计划项目(2016HH0076) 四川省教育厅科研项目(16ZA0009) 中央高校基本科研业务费科技创新项目(2682016CX022)
【分类号】：U237;U211.3;U441.3

【参考文献】

相关期刊论文 前7条

1 赵春发,翟婉明;磁浮车辆/轨道系统动力学(Ⅱ)——建模与仿真[J];机械工程学报;2005年08期

2 翟婉明,赵春发;磁浮车辆/轨道系统动力学(Ⅰ)——磁/轨相互作用及稳定性[J];机械工程学报;2005年07期

3 姜卫利,高芒芒;轨道梁参数对磁浮车—高架桥垂向耦合动力响应的影响研究[J];中国铁道科学;2004年03期

4 时瑾,魏庆朝,吴范玉;高速磁浮铁路轨道梁振动分析及控制研究[J];中国安全科学学报;2003年10期

5 鲍佳,张昆仑;单磁铁电磁悬浮系统研究[J];计算机测量与控制;2003年11期

6 邹振民;新世纪城市理想的交通工具——介绍日本HSST磁悬浮列车系统[J];铁道通信信号;2001年11期

7 赵春发,翟婉明,蔡成标;磁浮车辆/高架桥垂向耦合动力学研究[J];铁道学报;2001年05期

相关博士学位论文 前3条

1 梁鑫;磁浮列车车轨耦合振动分析及试验研究[D];西南交通大学;2015年

2 滕延锋;高速磁浮轨道梁在车辆荷载作用下的振动研究[D];上海交通大学;2008年

3 赵春发;磁悬浮车辆系统动力学研究[D];西南交通大学;2002年

相关硕士学位论文 前3条

1 单春胜;中低速磁浮列车—桥梁系统竖向耦合振动研究[D];西南交通大学;2014年

2 邓小星;中低速磁浮车辆系统动力学性能研究[D];西南交通大学;2009年

3 鲍佳;磁浮列车悬浮控制与动力学仿真[D];西南交通大学;2003年

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 李小珍;王党雄;耿杰;张迅;刘德军;;F轨对中低速磁浮列车-桥梁系统竖向耦合振动的影响研究[J];土木工程学报;2017年04期

2 梁鑫;马卫华;;2种磁轨关系的磁浮车桥相互作用比较分析[J];铁道科学与工程学报;2017年04期

3 汪科任;罗世辉;张继业;;磁悬浮控制器设计及静悬浮稳定性分析[J];西南交通大学学报;2017年01期

4 杨奇科;程雄;;磁浮车辆—道岔振动特征分析[J];电力机车与城轨车辆;2016年05期

5 李萍;胡雯雯;;磁浮轨道梁不平顺对悬浮状态的影响分析[J];机车电传动;2016年03期

6 翟婉明;赵春发;;现代轨道交通工程科技前沿与挑战[J];西南交通大学学报;2016年02期

7 黎松奇;张昆仑;刘国清;陈殷;;EMS型磁浮列车上下坡过程仿真研究[J];系统仿真学报;2016年01期

8 葛军;高定刚;郑树彬;柴晓冬;;高速磁浮车辆走行机构动载荷测试与分析[J];上海工程技术大学学报;2015年04期

9 刘建超;赵春发;姚力;庞玲;;温差和列车荷载作用下中低速磁浮轨道结构变形分析[J];铁道建筑;2015年12期

10 李小珍;洪沁烨;耿杰;刘德军;单春胜;;中低速磁浮列车-轨道梁竖向耦合模型与验证[J];铁道工程学报;2015年09期

相关博士学位论文 前10条

1 梁鑫;磁浮列车车轨耦合振动分析及试验研究[D];西南交通大学;2015年

2 赵春霞;EMS型高速磁浮列车导向动力学研究[D];国防科学技术大学;2014年

3 张文清;基于磁通反馈的悬浮控制方法研究及实现[D];国防科学技术大学;2014年

4 夏景辉;直线电机轮轨交通气隙及轨道平顺性对系统动力响应影响研究[D];北京交通大学;2011年

5 王英杰;考虑车体柔性的车—桥动力响应分析及行车舒适性影响因素研究[D];北京交通大学;2011年

6 李奇南;钢板磁悬浮系统控制[D];浙江大学;2010年

7 邓亚士;高速磁浮交通迭合式轨道梁变形及力学特性研究[D];北京交通大学;2010年

8 刘敏贤;永磁轨道上方波动外磁场下高温超导块材悬浮力性能研究[D];西南交通大学;2009年

9 滕延锋;高速磁浮轨道梁在车辆荷载作用下的振动研究[D];上海交通大学;2008年

10 杨光;高速磁浮列车最优速度曲线及其跟踪控制研究[D];北京交通大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘洁;磁悬浮列车—高架桥梁系统耦合动力问题研究[D];北京交通大学;2016年

2 苏斌;中低速磁浮列车作用下站房结构振动的理论与试验研究[D];西南交通大学;2016年

3 洪沁烨;徐变及温度效应对中低速磁浮大跨连续梁车桥耦合振动的影响[D];西南交通大学;2016年

4 王党雄;中低速磁浮列车—低置结构空间耦合振动研究[D];西南交通大学;2015年

5 何昱;中低速磁浮列车悬浮斩波器优化研究[D];西南交通大学;2015年

6 文章;基于动力分析的中低速磁悬浮线路最小坡段长度研究[D];西南交通大学;2015年

7 葛岱;基于动力学分析的中低速磁悬浮竖曲线参数标准研究[D];西南交通大学;2015年

8 王靖;中低速磁浮交通圆曲线参数动力学仿真研究[D];西南交通大学;2015年

9 陈聪;基于动力分析的中低速磁悬浮线路最大坡度研究[D];西南交通大学;2015年

10 武巍;基于动力分析中低速磁浮平面缓和曲线参数标准研究[D];西南交通大学;2015年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 赵春发,翟婉明;常导电磁悬浮动态特性研究[J];西南交通大学学报;2004年04期

2 李人宪,刘应清,翟婉明;高速磁悬浮列车纵向及垂向气动力数值分析[J];中国铁道科学;2004年01期

3 林志雄,周岱;上海磁浮列车轨道梁系统简述[J];中国铁道科学;2003年01期

4 刘少克,罗昆;中低速磁悬浮列车用直线电机法向力的测试研究[J];机车电传动;2003年01期

5 赵春发,翟婉明,王开云;磁悬浮车辆随机振动响应分析及其平稳性研究[J];中国机械工程;2002年16期

6 范钦海;高速常导磁悬浮车辆对轨道平顺性要求的探讨[J];中国铁道科学;2002年01期

7 方明霞,屠涓,冯奇,马星;弹性车行道上磁悬浮列车系统的动力学研究[J];噪声与振动控制;2001年06期

8 赵春发,翟婉明,蔡成标;磁浮车辆/高架桥垂向耦合动力学研究[J];铁道学报;2001年05期

9 陈泽深,王成国;车辆随机振动的协方差分析方法[J];中国铁道科学;2001年04期

10 沈志云;高速磁浮列车对轨道的动力作用及其与轮轨高速铁路的比较[J];交通运输工程学报;2001年01期

相关博士学位论文 前3条

1 王洪坡;EMS型低速磁浮列车/轨道系统的动力相互作用问题研究[D];国防科学技术大学;2007年

2 施晓红;常导高速磁浮列车车轨耦合非线性动力学问题研究[D];国防科学技术大学;2005年

3 赵春发;磁悬浮车辆系统动力学研究[D];西南交通大学;2002年

相关硕士学位论文 前6条

1 胡秀月;公路高墩大跨连续刚构桥车桥耦合振动研究[D];西南交通大学;2010年

2 邓小星;中低速磁浮车辆系统动力学性能研究[D];西南交通大学;2009年

3 叶学艳;磁浮车辆系统动力学建模与仿真分析[D];西南交通大学;2007年

4 孙体健;中低速磁浮列车运动学建模与结构计算[D];国防科学技术大学;2006年

5 杨磊;中低速磁浮列车转向架特性分析及计算[D];国防科学技术大学;2003年

6 鲍佳;磁浮列车悬浮控制与动力学仿真[D];西南交通大学;2003年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 胡基士;;我国磁浮列车技术研究的现状及工程化水平[J];学术动态;2001年03期

2 李晓龙,龙志强,王海涛,刘曙生;磁浮列车感应无线通信技术[J];国防科技大学学报;2003年02期

3 ;磁浮列车的特点[J];中国物流与采购;2003年18期

4 ;磁浮列车技术不难 黄金线路可先推广[J];建设科技;2003年Z1期

5 杨影,陶生桂 ,归忆萍;磁浮列车的供电系统及推进控制系统[J];城市轨道交通研究;2003年05期

6 熊剑;王莉;张昆仑;;复杂可编程逻辑器件在磁浮列车控制系统中的应用[J];电子元器件应用;2003年10期

7 ;我国研制成功新磁浮列车[J];发明与创新;2004年12期

8 徐壮志;为什么要发展磁浮列车[J];建筑工人;2004年07期

9 ;我国研制成功新原理磁浮列[J];致富之友;2004年11期

10 陈正一,谢维达,钱存元;磁浮列车绝对定位系统[J];电力机车与城轨车辆;2005年06期

相关会议论文 前10条

1 程云;李晓辉;薛松;龙志强x;;基于电磁感应式的磁浮列车绝对定位传感器研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年

2 龙志强;李云;王旭;;基于自抗扰控制的磁浮列车自动驾驶算法研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

3 冯奕陆;童百铭;窦峰山;;基于贝叶斯网络的磁浮列车安全评估研究[A];中国空气动力学会测控技术专委会第六届四次学术交流会论文集[C];2013年

4 彭显付;林国斌;;低速磁浮列车电机法向力的影响因素及消降措施[A];2006年全国直线电机学术年会论文集[C];2006年

5 李云;薛松;龙志强;;基于跟踪微分器的磁浮列车悬浮系统传感器主动容错控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

6 赵跃英;刘仲毅;;从磁浮列车的噪声谱变化中观察多普勒效应[A];2005年全国高校非物理类专业物理教育学术研讨会论文集[C];2005年

7 王厚生;金能强;;永磁电动式磁浮列车的研究[A];直线电机与自动化——2002年全国直线电机学术年会论文集[C];2002年

8 杜玉梅;史黎明;金能强;;混合励磁磁浮系统磁力分析及永磁体厚度对磁力影响[A];2004年全国直线电机学术年会论文集[C];2004年

9 吴军;龙志强;;基于DSP嵌入式网关的磁浮列车通信网络[A];中国航空学会信号与信息处理专业全国第八届学术会议论文集[C];2004年

10 常文森;佘龙华;;磁浮列车技术发展与自动控制[A];第二十二届中国控制会议论文集（上）[C];2003年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者　张俊才　;磁浮列车冠名权悬念[N];国际金融报;2003年

2 钟欣;世界第一起磁浮列车撞车引发安全性质疑[N];经理日报;2006年

3 陈念;谁家大名会上磁浮列车[N];中国商报;2003年

4 陈念;张男;“新湖明珠城”在磁浮列车上贴两年[N];中国商报;2003年

5 洪崇恩;没有比磁浮列车更安全的[N];经理日报;2004年

6 本报记者 陈建辉;中国的中低速磁浮列车“浮”起来[N];经济日报;2012年

7 本报记者 冒蕞 贺佳 通讯员 颜常青 刘天胜;揭开磁浮列车的神秘面纱[N];湖南日报;2014年

8 中国科学院院士 何祚麻;磁浮列车+电动汽车+电动自行车[N];科技日报;2002年

9 记者 徐寿松 贺劲松 黄庭钧;磁浮列车如何“飞”？[N];新华每日电讯;2003年

10 记者 季明;上海：磁浮列车票价下调，，旅客人数翻番[N];新华每日电讯;2004年

相关博士学位论文 前6条

1 李金辉;EMS型磁浮列车—桥梁耦合振动控制技术研究[D];国防科学技术大学;2015年

2 张锟;磁浮列车悬浮系统的数字控制技术研究[D];国防科学技术大学;2004年

3 梁鑫;磁浮列车车轨耦合振动分析及试验研究[D];西南交通大学;2015年

4 王桂荣;EMS型磁浮列车牵引特性分析[D];浙江大学;2006年

5 王洪坡;EMS型低速磁浮列车/轨道系统的动力相互作用问题研究[D];国防科学技术大学;2007年

6 张玲玲;磁浮列车悬浮系统的Hopf分岔及滑模控制研究[D];湖南大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 杨志华;中低速磁浮列车悬浮系统仿真研究[D];西南交通大学;2014年

2 宗凌潇;时速140km新型中低速磁浮列车走行机构研究分析[D];西南交通大学;2016年

3 刘洁;磁悬浮列车—高架桥梁系统耦合动力问题研究[D];北京交通大学;2016年

4 苏斌;中低速磁浮列车作用下站房结构振动的理论与试验研究[D];西南交通大学;2016年

5 王党雄;中低速磁浮列车—低置结构空间耦合振动研究[D];西南交通大学;2015年

6 安邦;中低速磁浮列车再生制动及运行能耗仿真[D];国防科学技术大学;2014年

7 李睿豪;基于同步电机的新型中低速磁浮列车牵引问题研究[D];国防科学技术大学;2014年

8 王旭;低速磁浮列车运行控制系统关键技术研究[D];国防科学技术大学;2007年

9 杨轲;磁浮列车仿真平台设计及运控算法研究[D];浙江大学;2008年

10 李淑娟;基于虚拟样机技术的中低速磁浮列车仿真分析[D];国防科学技术大学;2003年

本文编号：1598039