超高速磁浮轨道梁体系的跨平台耦合振动分析

作者：蔡文涛; 王春江^*; 滕念管; 文泉

来源：上海交通大学学报, 2021, 55(10): 1228-1236.

DOI：10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.101

• 超高速磁浮
• 轨道梁
• 耦合振动
• PID控制器
• 跨平台系统

轨道梁是磁浮交通线路中非常重要的结构部件,对其结构性能的分析,特别是针对其在高速运动列车作用下的耦合动力分析非常关键,与列车的运行安全性以及稳定性直接相关.针对600 km/h超高速磁浮轨道梁的动力耦合进行研究,基于5刚体30自由度车辆模型和考虑剪切影响的Timoshenko空间梁单元模型,建立了磁浮轨道梁的空间耦合分析模型.在跨平台耦合分析框架的搭建中,采用多体动力学软件Simpack,大型有限元软件ANSYS和可视化仿真工具MATLAB/Simulink联合建模方法,并引入PID控制器对整个悬浮控制系统进行主动控制,将整个系统划分为车辆主系统、控制器子系统以及轨道梁-桥墩子系统,建立了磁浮列车-控制器-轨道梁耦合振动模型.以24.768 m跨度的简支桥梁为例,研究了超高速磁浮列车运行时列车、轨道梁的竖向动力响应,并评估了控制系统的动态性能,给出了考虑桥墩参振影响的多参数动力响应变化规律,可为未来超高速磁浮工程的建设提供技术支撑.

• 单位
  建筑工程学院; 上海交通大学