直線電機(jī)軌道交通系統(tǒng)車輛—板式軌道垂向耦合動力學(xué)特性的研究.pdf

1、直線電機(jī)軌道交通系統(tǒng)是一種新型的軌道交通模式，代表了軌道交通一個重要的發(fā)展方向，具有廣泛的應(yīng)用前景。由于具有良好的爬坡能力、適應(yīng)小半徑曲線通過的能力，在日本、加拿大、美國等國得到了較好的應(yīng)用。盡管各國在試驗及理論研究上做了大量的工作，但是針對直線電機(jī)車輛—板式軌道—感應(yīng)板耦合動力學(xué)的分析卻很少。 本文基于直線電機(jī)軌道交通系統(tǒng)的特點，建立了直線電機(jī)車輛—板式軌道垂向耦合系統(tǒng)動力分析模型，包括車輛模型、輪軌關(guān)系模型、鋼軌模型、板式軌

2、道模型、直線電機(jī)與感應(yīng)板電磁作用模型以及感應(yīng)板與板式軌道的相互作用模型。在該系統(tǒng)模型中，綜合考慮了車體、轉(zhuǎn)向架、輪對、直線電機(jī)、鋼軌、板式軌道以及感應(yīng)板等結(jié)構(gòu)的參振問題，并基于廣義能量變分原理，利用有限元理論，建立了直線電機(jī)軌道交通系統(tǒng)垂向動力耦合系統(tǒng)的振動微分方程組。在此基礎(chǔ)上，采用Newmark方法，通過Fortran90自行編制仿真計算程序LVSTVDSS對耦合系統(tǒng)的振動力學(xué)特性進(jìn)行了研究。 為了保證仿真計算的精度和穩(wěn)定性

3、，本文對積分步長、軌道板單元有限元長度等參數(shù)進(jìn)行了數(shù)值試驗，得到了合理的取值范圍，證明了結(jié)果的可靠性，驗證了程序的合理性。 基于以上的模型和程序，本文針對直線電機(jī)軌道交通系統(tǒng)板式軌道可能出現(xiàn)的各種不平順(如鋼軌正弦型不平順、鋼軌焊縫接頭不平順以及板式軌道豎錯不平順)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，就直線電機(jī)軌道交通系統(tǒng)主要設(shè)計參數(shù)(如不同車速、軌下支撐條件、板下支撐條件、鋼軌類型以及軌道板類型等)的動力影響規(guī)律進(jìn)行了研究，并就直線電機(jī)系統(tǒng)相對于