基于车桥耦合模型的高温超导磁浮车辆悬浮架结构对比分析

高温超导磁悬浮(High Temperature Superconducting, HTS)列车因其自悬浮导向自稳定特性被认为是未来超高速交通运输中较为理想的运行方式之一。作为高温超导磁悬浮列车最重要的部件之一，悬浮架的结构至关重要。因此有必要对不同方案的悬浮架结构建立车桥耦合模型，从运行平稳性、舒适度、振动传递率等方面对不同结构设计的悬浮架进行对比。研究结果表明：3种结构的悬浮架在动力学性能方面存在一定共性，双层悬浮架结构下车辆平稳性与舒适度指标更好，双层结构受空簧刚度影响最大。垂向减振器阻尼对3种结构的振动传递率影响均为阻尼越大，低频传递率越低，高频传递率越高。在车辆动态载荷作用下，桥梁跨中垂向位移的变化均为先略有上翘再下挠，而后呈现较大幅度的上翘与下挠，最后恢复正常。双层结构的悬浮架引起的桥梁跨中垂向加速度变化最为平顺。单层结构的悬浮架产生的跨中垂向加速度明显大于其余2种结构。桥梁的上挠随着车辆运行速度的增加呈现增大趋势，桥梁的下挠则是速度越大垂向位移越小。所得的结果是在特定的结构参数、负载条件下的仿真分析结果，可以为高温超导磁悬浮列车悬浮架结构的设计与选择提供一定的参考。