磁悬浮列车U型悬浮电磁铁电磁力的数值计算与分析

应用电磁场分析软件对常导磁悬浮列车U型悬浮电磁铁的各种电磁力进行数值计算，分析悬浮电磁铁的气隙，水平错位及侧滚角对悬浮力，导向力，侧滚力矩的影响，并将结果与解析计算进行比较，所求得的电磁铁受力结构能为悬浮控制系统和导向控制系统的设计提供准确的设计参数，为磁悬浮转向架抗侧滚梁的优化设计提供可靠的数据。     

高速常导磁悬浮车辆对轨道平顺性要求的探讨

该文从常异磁悬浮车辆转向架在轨道不平顺激扰下的振动分析入手，分析了悬浮电磁铁悬浮气隙的变化特征。分析结果认为，常导磁悬浮车辆悬浮电磁铁吸力的调整范围有限，对轨道状态的跟随性较差，因此，必须对轨道梁的不平顺幅度和动态挠度进行非常严格的限制,睹能保证高速运行状态下悬浮电磁铁不与长定子铁芯相撞，实现车辆的安全运行。迭加的综合轨道不平顺的最大限值就是名义悬浮气隙（即8mm-10mm)，分析结论可为制定轨道梁的施工和养护维修的平顺性标准提供必要的参考。     

中低速磁悬浮列车高架车站结构设计

通过对昆明中低速磁浮列车新建工程及唐山中低速磁浮试验线高架车站结构设计的实践,对中低速磁浮高架车站中的荷载取值、荷载组合、结构内力计算、轨道梁设计等问题进行研究,阐述磁浮"桥建合一"型车站结构设计的基本思路和方法。探讨车站设计中的一些难点,如结构计算中模型的选择、连续轨道梁刚度和配筋以及供磁浮列车检修用支墩的设计等,并提出建议,以供开展磁浮列车高架车站设计参考。     

磁悬浮车辆结构动力学建模与仿真

为了准确获得磁悬浮车辆结构的动力学特性,结合上海磁悬浮示范线车辆,对磁悬浮车辆结构建模和仿真方法展开研究。通过分析整体结构受力载荷工况,给出夹层和车体结构的受力公式。采用参数化和子结构建模技术,利用多体系统软件SIMPACK建立磁悬浮车辆首车动力学模型。为简化整个磁悬浮车辆系统多体模型和提高计算效率,将车辆受到的作用力和部分刚体简化为力元或力矩。仿真结果表明,多体动力学建模可以作为磁悬浮车辆结构设计方案优劣的有效评估工具,有益于磁悬浮结构国产化设计和开发。     

常导吸引式低速磁悬浮车辆动态曲线通过性能研究

通过对磁悬浮车辆基本结构的分析，建立了低速常导磁吸式（EMS）磁悬浮车辆动态通过曲线的动力学模型，编制了磁悬浮车辆系统动力学仿真程序，并对青城山磁悬浮试验车辆的动态曲线通过性能进行了系统仿真。     

基于车桥耦合的磁浮轨道梁中速适应性研究

研究目的:为探讨25 m跨长沙既有磁浮简支梁桥与梁上承轨简支梁桥两种轨道梁结构的中速适应性,基于有限元原理建立两种磁浮轨道梁的有限元动力分析模型,对其自振特性进行分析;基于多体动力学理论,建立了具有120个自由度的中低速磁浮车辆动力学模型;考虑PID悬浮主动控制下的悬浮控制力,建立了完善的磁浮列车-轨道梁-控制器耦合模型。依据该耦合模型进一步开展了车辆提速后两种不同轨道梁形式下的车桥耦合振动响应研究。研究结论:(1)梁上承轨简支梁桥相对于长沙既有磁浮简支梁桥具有更优的动力学性能;(2) F轨垂向位移、桥梁跨中垂向位移及加速度值相对减小幅度分别约为57. 25%、61. 26%及70. 59%;(3)车体垂向加速度与电磁悬浮力减小幅度最高分别可达25. 53%及10. 93%;(4)本研究结果可供中速磁浮桥梁结构设计参考。     

隧道内无砟轨道道床板更换为钢支墩可行性研究

在实际运营中,隧道内轨道结构由于地下水压力作用和混凝土强度不足等问题,出现道床板上拱并产生裂纹病害,当上拱和裂纹达到一定程度,会对行车造成一定的影响,故针对隧道内轨道结构病害提出采用钢支墩更换无砟轨道道床板的整治方案,并提出施工流程建议。此方案结构较为简单,施工更换方便,能够节省施工时间,为快速恢复既有线铁路运营提供了保障。同时基于连续弹性支承梁模型和弹性点支承梁模型,推导出钢轨竖向和横向支点力,将其施加在局部计算模型上进一步开展了力学仿真计算。计算结果表明:钢支墩的埋深比应取1.8,当其出露高度在0.04~0.34 m时,钢支墩周围混凝土的应力及变形均满足设计要求,采用钢支墩更换隧道内无砟轨道方案是可行的。     

磁悬浮列车与感应轨道

磁悬浮列车已不是新闻,早在30多年前日本就研制了常导电磁铁吸引式悬浮铁路。1979年在宫崎县建成了7公里长的试验线。德国1971年制成了常导电磁铁吸引式磁悬浮模型试验车。英国于1984年在伯明翰研制的低速磁悬浮式铁路投入使用。但它们均未能大规模推广,因为维修和动力一直是磁悬浮列车尚待完善的关键。但问题不仅仅是工程方面的,而是根本性的技术问题,即悬浮方法的问题。     

磁悬浮车轨耦合控制系统的非线性振动特性分析

针对主动控制的磁悬浮车辆轨道耦合系统,从非线性特性角度出发,研究静止悬浮条件下控制参数、轨道参数与磁悬浮车轨耦合系统振动特性的相互关系.首先建立弹性轨道和刚性悬浮电磁铁运动学模型,采用串级控制算法建立悬浮控制系统模型,从而得到磁悬浮车轨耦合非线性模型;然后利用谐波平衡法,分析车辆-轨道1:1共振特性,计算得到-阶振动的幅频特性方程;由于幅频特性方程阶数较高,利用数值计算方法得到3组控制参数,分别给出其仿真结果,说明轨道和控制参数对系统振动的关键影响.结论可供轨道加工和悬浮控制系统设计时参考.     

山梨磁悬浮试验线车辆MLX01的动力学性能

在山梨磁悬浮试验线上进行的车辆运行试验始于１９９７年４月。在当年１２月，载人和非载人车辆的运行速度已分别达到５３０ｋｍ／ｈ和５５０ｋｍ／ｈ。本文选取与车辆结构有关的细节及车辆运行试验的结果作了介绍，同时分析了车辆动力学性能，包括悬浮车辆在高速和低速运行时相关的悬浮性能、横向定位性能及稳定性能。     

高速磁浮列车车体承载结构优化设计研究

高度轻量化设计是具有三明治复合板结构特征的高速磁浮列车技术关键之一。本文首先通过对多种三明治复合板建模方法的分析比较,探讨了适合于三明治板大型结构有限元分析的既有工程精度又较为经济的建模方法;然后,运用优化技术对三明治复合板高速磁浮车体承载结构,建立了以车体结构轻量化为目标函数,以板厚为设计变量,以应力、挠度和一阶弯曲自振频率为约束条件的优化设计模型,并进行结构优化分析研究,获得了高速磁浮车体承载结构的轻量化优化设计方案。     

基于光纤光栅传感的新型磁悬浮列车定位方法的研究

针对磁悬浮列车高速、悬浮运行和直线电机分段驱动等特性,在总结和分析现有磁悬浮列车数据采集方式的基础上,对光纤光栅的光学特性进行了研究和分析,提出采用光纤光栅传感理论来进行磁悬浮列车运行数据采集的方法,并进而提出可以用于磁悬浮列车数据采集的光纤光栅传感器结构,从理论上分析了这种结构的工作模式。实验结果表明,光纤光栅的应力特性能够满足磁悬浮列车定位的需要。     

国产磁浮列车外形气动性能分析

基于上海TR08磁浮列车的头部外形,设计了4种国产流线型磁浮列车头部外形。采用大型流场计算软件CFX对5种不同头部外形列车的空气阻力、升力进行计算,并对5种外形的列车交会压力波进行了数值分析。通过对不同外形磁浮列车空气动力性能的分析,提出了国产化磁浮列车气动外形的流线型头部长度取6～7 m,采用单拱,并适当提高纵剖面轮廓线高度的设计原则。     

宜万铁路万州长江大桥设计与施工

研究目的根据宜万铁路跨越长江的关键性控制工程——万州长江大桥,位于峡谷地段,水深流急,江中不宜设置桥墩的特点,对该桥设计、施工关键技术进行研究,解决大跨度钢桁拱设计、施工关键技术问题。研究方法结合桥址处的地质、地形、通航、水文条件,进行综合技术经济比较,采用结构分析计算和桥梁结构动力学与车辆动力学的研究方法。研究结果针对国内首次采用钢桁拱—桁梁组合体系的大跨度铁路桥梁的建设,探索出一套成功的设计、施工经验和一系列有针对性的技术措施。研究结论正桥采用168m 360m 180m三跨连续钢桁拱-桁梁组合结构桥。桁宽采用16m,列车行车安全及舒适性有保障;吊杆合理开孔,有效拟制了风致振动;钢桁拱的架设必须采用爬坡式吊机架设;合理的安装顺序和工艺技术措施保证了钢桁拱的高精度合龙。     

高速磁浮交通环境与灾害监测预警系统方案研究

高速磁浮列车运行速度更快,对运行环境及沿线灾害更加敏感,针对600 km/h级高速磁浮车辆对其主要运用环境提出的系列要求,本文对高速磁浮运行环境与灾害监测预警系统开展了相关研究,提出的监测与预警系统能够实现对强风、强降雨、强降雪、结冰、地质灾害、地震以及异物侵限、周界入侵等运行环境因素进行全方位监测和预警,也可对沉降、...     

长沙磁浮东延线接入 T3 航站楼工程限界研究

长沙磁浮东延线接入 T3 航站楼工程是国内首个磁浮盾构隧道工程,也是目前世界最长磁浮隧道工程。为 科学、合理制定隧道工程断面尺寸,保障磁浮列车安全平稳运行,对长沙磁浮东延线接入 T3 航站楼工程限界进 行了深入研究。参照《地铁限界标准》,结合磁浮车辆结构特点,对车辆限界、设备限界以及盾构区间建筑限界、 明挖区间建筑限界、地下车站建筑限界等几种典型建筑限界进行了研究,并给出详尽的典型地段建筑限界图。研 究表明：采用盾构内径为 6.1 m 的隧道能够满足隧道阻塞比及磁浮列车安全平稳运行要求,并具有一定的经济性。 长沙磁浮东延线接入 T3 航站楼工程已开工建设,建筑限界设计安全、经济、合理,可为后续磁浮隧道工程建设 提供参考。     

客运专线到发线有效长研究

研究目的：提出客运专线到发线有效长理论分析及计算、缩短到发线有效长的措施及带来的影响等,对减小到发线有效长度,进而节省站场建设工程投资具有深刻的现实意义。研究方法：本文首先确立了到发线有效长计算原则及应综合考虑的因素,其次对到发线有效长构成理论和列车安全防护距离构成进行详细分析,并选取合适的计算参数计算出到发线有效长,最后对缩短到发线有效长的措施及带来的影响进行分析。研究结论：客运专线到发线有效长与车辆性能、列控模式、车载设备性能和站坪坡度有较大关系。经过理论计算,到发线有效长可在目前国内颁布规定的长度上进一步缩短。     

唐山中低速磁浮既有试验线供电轨改造——钢铝复合接触轨更换的工程实践

结合唐山中低速磁浮试验线上更换钢铝复合接触轨工程的实践,对工字形接触轨绝缘侧向安装、轨道梁和车辆限界和接触轨在道岔梁的过渡方案进行分析研究;介绍了工程实施重点、实施步骤、接触轨系统新产品(钢铝复合接触轨、道岔梁处接触轨过渡关节弯头和膨胀接头)的技术功能以及施工的技术配合。最终取得了圆满成功,为我国中低速磁悬浮线路建设积累了经验。     

遂渝线无碴轨道桩网结构地基处理技术

研究目的:探讨有关遂渝线无碴轨道桩网结构加固地基技术设计计算理论等方面的问题。研究方法:通过回顾无碴轨道客运专线在中国的发展现状,结合遂渝客运专线土质路基上修建的无碴轨道综合试验段,对桩网结构地基处理技术设计计算理论进行了深入的探讨,包括桩网结构路基的构造研究、柔性拱的研究、承载力研究及沉降研究四个方面。基于桩网结构路基在列车荷载反复作用下,桩、网、土三者之间相互作用的复杂性,文章对桩网结构的室内大比例模型试验、现场原位动态测试试验、数值计算方法进行了详细的阐述。研究结果:对桩网结构的设计及计算方法进行了总结,并对试验段已开展的研究工作进行了阐述,希望今后在此基础上在无碴轨道桩网路基的施工中继续深入研究,积累更多的施工经验。     

长沙磁浮快线工程的防雷接地设计要点

磁浮快线的车体构造、轨道结构和受流方式与其他轨道交通方式明显不同,因此在防雷接地设计方面需要特殊考虑。介绍了长沙磁浮快线车站、高架区间、车辆段防雷及接地网的设置方式、使用材料及相关材料,详细说明了接触轨、F型轨道及弱电系统的防雷接地设计方案,着重介绍了区间及F型轨道防雷接地的具体做法及土建预留预埋的要求。经实际使用验证,长沙磁浮快线的防雷接地设计,取得了较好的防雷效果。