高速和中低速磁浮车辆的研制
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代表性研究成果名称 |
基础类或 应用基础类或基础性类 |
完成单位 署名排序 |
本室固定 人员参加数 |
是否 保密 |
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高速和中低速磁浮车辆的研制 |
应用基础类 |
1 |
8 |
否 |
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为适应未来磁悬浮交通发展需求，实验室从1999年起开始从事磁悬浮车辆动力学及磁浮车辆走行技术的研究，并主持完成了磁悬浮车辆/轨道耦合动力学方面的1项自然科学基金。近5年来实验室以上海高速磁浮示范运行线建设及中低速磁浮车辆试验线为重大工程背景，主持完成了一系列“863”磁浮交通领域重大专项子课题及配套项目，相继主持完成了国产化高速磁浮列车走行机构的方案与技术设计、高速磁浮车/轨耦合测试与分析重大专项配套项目、中低速磁列车走行部方案与技术设计、以及磁浮列车相关的动力学研究项目。这一系列成果，都在研制成功的高速、中低速磁浮车辆上充分体现 （1）高速磁浮列车车辆/桥梁/控制一体化仿真与动力学研究 高速磁浮列车均采用高架桥梁技术，车辆与轨道间通过受控电磁斥力耦合在一起，因此车辆机械系统、弹性轨道结构、控制技术三方面的综合研究才能确定车辆的动力学特点及其对桥梁和控制技术的要求。完成了如下几方面工作：（1）TR08车辆系统（含轨道）动力学建模与仿真研究；（2）磁浮列车动力学仿真软件可靠性与应用评估；（3）磁浮列车/桥梁/控制器系统耦合振动理论、数值仿真及参数优化；（4）磁浮列车过岔动力学；（5）高速磁浮列车车线耦合动力学预研究。这些研究及其成果对解决上海高速磁浮列车（TR08）及国产化列车在库线和过岔时存在动力学问题与静悬浮稳定性问题、高速磁悬浮列车对线路的技术要求、高速磁悬浮列车对控制器的技术要求等方面发挥了重要的指导作用。 （2）高速磁浮列车的样车研制 研制国产化高速磁浮列车样车，是“863”磁浮交通领域重大专项的主要目标，众多的理论研究成果将最终体现在样车研制过程及最终的样车上。高速磁悬浮列车车厢与传统轮轨高速列车车厢和航空器相比，具有地面稠密大气条件下受轨道约束高速运行超轻型结构的特点，因此列车的走行机构与车厢设计颇具挑战性。实验室主要完成了以下几方面工作：（1）悬浮车辆固有频率、运行动态响应、运行舒适性性能的研究；（2）磁浮列车空气动力学研究；（3）走行机构强度、刚度控制指标分析及载荷分配；（4）走行机构和电磁铁设计研究；（5）高速磁浮乘坐舒适性测试；（6）高速磁浮车厢/走行机构接口载荷的动力学计算。这些研究及其成果对配合主机厂成功研制出样车起到了关键作用，目前由西南交通大学配合成都飞机工业公司研制的样车已通过国家“863”验收，并投入线路调试与试验。 （3）制订中低速磁浮列车技术条件 与高速磁浮列车不同，由于具有安静运行的特点，中低速磁浮列车特别适用于城市及近郊交通，从2005年起，西南交通大学结合上海城市轨道交通规划，积极开展了中低速磁浮列车研究与样车研制工作。由西南交通大学承担了国家磁浮工程中心委托的“中低速磁浮列车可行性及技术条件”项目，实验室负责完成了走行机构及车厢的可行性论证，确定了列车总体技术条件。 （4）中低速磁浮列车的研制 与高速相比，中低速磁浮列车运用条件不同，虽然速度低，但需要适应城市交通小半径曲线通过的要求。根据其运用特点，低速磁浮列车没有设置专门的导向电磁铁，简化了结构，但增加了走行机构设计难度。实验室主要完成了以下几方面工作：（1）磁浮车辆关键技术研究；（2）中低速磁浮列车走行机构方案与技术设计；（3）中低速磁浮列车车厢方案设计；（4）上海城轨磁浮列车车辆动力学分析。这些研究工作及成果，明确了样车的技术方案、解决了样车研制中的关键技术问题，研制成功的样车正在上海临港试验线上接受调试与试验，受牵引、制动等方面的某些限制，列车最大试验速度为 （5）中低速磁浮列车走行部创新技术方案的研究 目前我国国产化高速磁浮列车技术引进了德国TR系列技术方案，中低速磁浮列车充分借鉴了日本HSST技术方案。研究中，实验室基于目前两种技术方案的特点，确定了以研究开发中低速磁浮列车走行部创新技术方案的目标，在借鉴HSST方案的同时，实验室从3个方面提出了走行部创新技术方案：（1）通过改进基本结构，将列车最高速度从 在2003－2007年期间，实验室在磁悬浮列车研究方面已申报6项发明专利，其中1项获得授权，配合总成单位完成了2项样车研制（实验室承担国产化高速磁浮列车走行机构设计与上海中低速磁浮列车车厢与走行机构设计），在国内外重要学术刊物及国际会议上共发表论文12篇。 |
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