磁悬浮列车的悬浮架系统自由振动特性研究

摘要

高温超导钉扎磁悬浮列车的悬浮架系统自由振动特性会影响乘客的安全性和舒适性，对其研究十分重要。通过实验装置采集高温超导块组合和永磁轨道间的悬浮数据，得到悬浮力的经验公式，基于经验公式建立悬浮架系统垂向振动的动力学模型；利用多尺度法推导并验证悬浮架系统的悬浮间隙响应的近似解；基于悬浮间隙近似解得到了最大超调量和最大加速度的表达式，研究单位质量阻尼和单位质量刚度对最大超调量和最大加速度的影响，基于磁悬浮标准中的衰减性和舒适性两个动力学指标提出了一种确定系统参数可行域的方法。研究表明单位质量阻尼应小于19.6 s^-1,单位质量刚度应小于139 s^-2,且系统参数的可行域近似为扇形。本文的研究结果为悬浮架系统的参数设计提供了理论支撑。

关键词

悬浮架系统 / 悬浮力 / 多尺度法 / 近似解 / 系统参数可行域