磁悬浮系统永磁轨道阵列结构优化研究

张明亮; 杨志博; 石峻豪

doi:10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.20250152

石家庄铁道大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 0 ›› Issue (4) : 30 -35. DOI: 10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.20250152

磁悬浮系统永磁轨道阵列结构优化研究

张明亮, 杨志博, 石峻豪

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摘要

磁悬浮列车是现代轨道交通运输的重要组成部分之一,其运行的平稳性高度依赖于悬浮力的动态调控。针对磁悬浮列车运行过程中轨道不平顺激励导致的振动问题,设计搭建了一种缩比台架试验平台,该平台主要由机械部分和软件测试部分组成,用于测试模拟磁悬浮列车在不平顺激励下运行时的振动数据。基于冻结镜像模型的等效处理方法建立高温超导块组合和Halbach阵列永磁轨道之间悬浮力计算的仿真模型,在长、高一定的约束下,以悬浮力最大为目标,利用三分算法对Halbach阵列永磁轨道的尺寸进行优化。结果表明,当水平方向磁化的永磁体尺寸为14.4mm、竖直磁化方向的永磁体尺寸为23.3mm时,悬浮力达到最大值为28.084N,较优化前提升17.0%,悬浮力随着悬浮间隙(一定范围内)的增大先快速增大后慢速增大,且呈现出斥力-平衡-引力的力学特征。