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《直線電機(jī)地鐵車輛-軌道垂向耦合動(dòng)力學(xué)模型》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第30卷第1期北京交通大學(xué)學(xué)報(bào)Vol.30No.12006年2月JOURNALOFBEIJINGJIAOTONGUNIVERSITYFeb.2006文章編號(hào):1673-0291(2006)01-0051-04直線電機(jī)地鐵車輛-軌道垂向耦合動(dòng)力學(xué)模型馮雅薇,魏慶朝,時(shí)瑾(北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院,北京100044)摘要:直線電機(jī)地鐵是一種新型的城市軌道交通系統(tǒng).本文基于動(dòng)力有限元和耦合振動(dòng)理論,考慮輪軌關(guān)系以及直線感應(yīng)電機(jī)和反力板之間的相互作用,建立了直線電機(jī)地鐵系統(tǒng)車輛-軌道垂向動(dòng)力學(xué)模型.通過數(shù)值計(jì)算,驗(yàn)證模型
2、的有效性,并給出計(jì)算結(jié)果.關(guān)鍵詞:直線電機(jī)地鐵;垂向;耦合動(dòng)力學(xué)中圖分類號(hào):U239.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AAVerticalModelforVehicle-TrackCouplingDynaLicsonLinearMetroSysteLFENGYa-wei,WEIQing-chao,SHIJin(SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,China)Abstract:Linearmetrosystemis
3、anewtypeofurbanrailtransitsystem.Concerningoftheinterac-tionsbothbetweenwheel-railandlinearinductionmotor(LIM)-reactionplate(RP)ofthissystem,thevehicle-trackverticaldynamicmodelisbuiltbasedoncouplingdynamicsanddynamicfiniteelementmethod.Thevalidityofthesystemmo
4、delistestedandthecomputeresultsofthissystemareprovidedbycaringoutnumericalcomputation.Keywords:linearmetro;vertical;couplingdynamics直線電機(jī)地鐵系統(tǒng)(直線電機(jī)系統(tǒng))采用直線構(gòu)的動(dòng)力特性及參數(shù)影響,探討了輪載變化,軌道位感應(yīng)電動(dòng)機(jī)牽引,輪軌支撐導(dǎo)向.車輛平穩(wěn)運(yùn)行時(shí),移響應(yīng)及直線電機(jī)荷載在軌枕間分布規(guī)律等問題.車上直線電機(jī)與軌道上的反力板之間的垂向間隙控由于種種原因,這種軌道結(jié)構(gòu)至今仍沒有用
5、于實(shí)際制在10~12mm左右.當(dāng)通過交流電時(shí),兩部分產(chǎn)運(yùn)營(yíng)線路中.生的磁場(chǎng)相互作用,對(duì)車輛起牽引或制動(dòng)作用.該系我國(guó)建設(shè)的直線電機(jī)系統(tǒng)并非全套引進(jìn),是綜統(tǒng)具有技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理以及綠色環(huán)保合日本和加拿大兩種技術(shù)模式,根據(jù)國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)要的特點(diǎn).已經(jīng)在世界上建成9條運(yùn)營(yíng)線.我國(guó)廣州地求組合而成.因國(guó)內(nèi)目前還沒有建成的運(yùn)營(yíng)線和試鐵的4號(hào)線以及北京的首都機(jī)場(chǎng)線也已決定采用此驗(yàn)線,無(wú)法進(jìn)行實(shí)地的動(dòng)力性能測(cè)試.所以系統(tǒng)的動(dòng)系統(tǒng),現(xiàn)正在積極的建設(shè)或籌劃中.力模型和性能參數(shù)不能完全照搬國(guó)外建成線的數(shù)日本和加拿大兩國(guó)對(duì)直線電機(jī)
6、系統(tǒng)的研究都始據(jù).計(jì)算機(jī)動(dòng)力仿真既可以根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)工程選于上個(gè)世紀(jì)80年代.目前國(guó)外的文獻(xiàn)主要是對(duì)系統(tǒng)型起到指導(dǎo)和檢驗(yàn)作用,又可為今后國(guó)內(nèi)其他線路的介紹性文章[1,2]和對(duì)直線感應(yīng)電機(jī)的研究[3,4]的建設(shè)提供支持,是現(xiàn)階段較好的研究方法.國(guó)內(nèi)目.僅見加拿大的Fatemi[5,6]對(duì)一種新型的直線電機(jī)軌道前僅見龐紹煌[7]對(duì)該系統(tǒng)的動(dòng)力特性有過定性的結(jié)構(gòu)進(jìn)行垂向動(dòng)力學(xué)分析.主要研究了新型軌道結(jié)分析,所以進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)建模及計(jì)算非常必要.收稿日期:2005-02-25;修訂日期:2005-11-02基金項(xiàng)目:廣東省
7、直線電機(jī)軌行系統(tǒng)研究課題作者簡(jiǎn)介:馮雅薇(1979—),女,天津市人,博士生.eLail:fyw1224@163.com魏慶朝(1957—),男,河北高邑縣人,教授,博士,博士生導(dǎo)師.北京交通大學(xué)學(xué)報(bào)第30卷52本文作者以采用板式軌道的直線電機(jī)系統(tǒng)為車輪和鋼軌間的相互作用,采用赫茲非線性接例,建立垂向車輛-軌道耦合動(dòng)力學(xué)模型,并進(jìn)行計(jì)觸理論確定,即算機(jī)仿真計(jì)算及分析.FE[Δz(t)/G]3/2(1)式中,G為輪軌接觸常數(shù);Δz(t)為輪軌間的彈性壓1系統(tǒng)模型縮量.1.1車輛-軌道垂向耦合模型1.2動(dòng)力學(xué)方程系統(tǒng)模型
8、如圖1.車輛的振動(dòng)方程如下:(1)車體沉浮運(yùn)動(dòng)Mc¨zc+2C2zzc+2K2zzc-C2zzt1-C2zzt2-K2zzt1-K2zzt2EMcg(2)(2)車體點(diǎn)頭運(yùn)動(dòng)I¨22Clzcφc+2C2zlcφc+2K2zlcφc-2zct1+C2zlczt2-K2zlczt1+K2zlczt2E0(3)(3)前轉(zhuǎn)向架沉浮運(yùn)動(dòng)Mt¨zt1+(C2