中低速磁浮道岔主动梁动力学分析

唐 语 刘 放 吴 涛 庞振华

西南交通大学机械工程学院 成都 610031

0 引言

中低速磁浮是一种无接触的地面轨道交通系统，拥有经济、安全、安静等特点[1]。随着城际轨道的不断发展，中低速磁浮起着越来越重要的作用。

李苗[2]采用联合仿真对车岔刚柔耦合动力学模型进行了仿真计算；王党雄等[3]对磁浮列车-桥梁系统进行了耦合振动特性分析，运用实验和仿真的对比证明了可以将磁浮列车简化为均布荷载进行分析；Lee J S[4]建立主动控制磁悬浮车辆与柔性导轨结构动力相互作用的数值模型，研究了车辆模型、车速、不平顺性、轨道挠度比、跨距长度、跨距连续性和阻尼比对低速磁浮列车和轨道结构动力响应的影响。

以上文献主要研究了磁浮列车与轨道间的联合仿真分析以及实验中的表现，而很少对磁浮道岔梁进行有限元柔性体耦合振动分析。目前，国内外研究者对得到磁浮道岔梁的动力响应基本采用试验测试、多软件联合仿真、自行编程等。该问题较为复杂，联合仿真时间很长，为了简化流程，减少计算时间，本文通过采用有限元软件的隐式动力学方法进行仿真分析，得到磁浮列车在道岔主动梁上行驶时的动力响应。仿真结果表明增大道岔梁的质量与刚度对减小最大位移有明显作用。

1 车辆-道岔模型的研究

1.1 车体模型研究

磁浮列车主要由车体、悬浮架、电磁铁、迫导向装置等组成。磁浮列车的材料为铝合金6061，其密度为2 750 kg/m3，弹性模量为68.9 GPa，泊松比为0.33，质量为32 t，悬浮电磁铁在长度方向均匀发布，在仿真分析时可以将其视为均布载荷。……