磁悬浮——21世纪的新型交通工具

磁悬浮——21世纪的新型交通工具

一、磁浮——21世纪的新型交通(论文文献综述)

倪章松,张军,符澄,王邦毅,李宇[1](2021)在《磁浮飞行风洞试验技术及应用需求分析》文中研究指明随着高速、超高速轨道交通的快速发展,需要发展新型的风洞设备,实现风洞性能和试验能力的突破。磁浮飞行风洞是利用真空管道列车概念结合动模型试验技术提出的一种新概念风洞设备,可以构建出更加接近真实状态的测试环境。本文从磁浮飞行风洞基本概念、国内外研究现状及发展趋势、试验技术、应用需求等几个方面开展论述。首先论述了国内外传统风洞和动模型设备的现状及发展趋势,指出了发展磁浮飞行风洞的必要性;其次,重点对磁浮飞行风洞需要发展的试验技术进行了分析;最后,对磁浮飞行风洞在超高速轨道交通及其他领域的应用需求进行了展望。

穆雪微[2](2021)在《城市轨道交通规划阶段制式选择理论和量化方法研究》文中进行了进一步梳理众所周知,城市轨道交通是解决大城市各种交通问题最有效的途径之一。随着行业发展与技术进步,城市轨道交通逐渐演化出了多种制式类别,这些制式在运量、驱动导向、速度等方面有显着差异。每种类别的城市轨道交通制式有各自的交通功能,可以满足不同的交通需求,明确城市中某一条城市轨道交通线路的功能并选用合适的制式匹配这一需求的过程,即为城市轨道交通制式选择。但城市轨道交通往往具有建设难度大,造价高的特性,需要在建设前详尽规划,选择制式便是规划环节最为重要的一环,只有合理的选择出在各个方面都契合线路定位与要求的制式系统,才能实现解决交通问题、方便居民出行的首要目标,并且在依托城市总规的基础上,引导城市更好的发展。现今国内城市轨道交通制式选择的研究中,大多在定性分析各种制式特点后,参考专家的意见主观选择,定量的方法较少,暴露出人为因素对制式选择影响较大的问题。在积累多年探索制式选择领域的相关数据和经验后,应采用量化的思想对原有的定性方法进行改进,以便避免主观因素的影响,更为客观合理。考虑到城市轨道交通规划和影响因素的复杂性,本文以规划的三个阶段为基础,针对每个阶段的规划内容与深入程度,提出每个阶段制式选择的计算方法或模型,从而构建出一套制式选择的体系化方法。主要研究内容和创新成果如下:(1)构建了制式选择“三阶段-四维度”理论架构,以空间、时间、客流、经济四个维度影响因素的目标要求为横向,详细分析每一阶段下四个目标的具体内容和指标;以城市轨道交通规划阶段为纵向,直观比较每一个因素目标下,从线网规划到工可研阶段研究内容的递进与深入,从而建立起全文的逻辑框架。(2)在线网规划阶段,以确定“运量等级+速度等级+服务层次”的线路组合模式为目标,在客流维度确定运量等级,在时间维度确定速度要求,在空间维度划分城市核心区、中心区、外围区与郊区的圈层结构,构建线路空间从属度、线路等效车站空间分布度、线路站间距系数三个定量指标,计算出线路主要的服务区域,即服务层次。从而给出判断每一种组合模式下推荐的制式方案的方法,并在经济维度判断制式的可行性。(3)在建设规划阶段,以确定“线路组合模式+线路等级”为目标,利用上一阶段在空间、时间和客流上的研究成果,在时间维度确定了最高速度,在客流维度关注站席密度(乘车舒适性)、发车间隔等,在空间维度构建线路客流与长度适应系数、线路层次形态系数、线路对城市空间结构引导系数、线路车站等效比例、线路度中心性值以及线路平均运距系数6项指标,利用熵-灰色定权聚类模型划分线路的等级。基于此给出了判断每一种“线路组合模式+线路等级”下推荐的制式方案的方法,在经济维度判断制式的合理性,并给出利用适宜度函数确定车辆制式(车型和编组)的定量方法。(4)在工程可行性研究(以下简称工可研)阶段,以提高城市轨道交通制式选择的客观性与全面性为目标,依托前两个阶段对服务层次、线路等级等研究成果,构建空间、时间、客流、经济效益四个维度共16个指标,给出利用数学模型计算城市轨道交通线路制式方案的方法。本文构建了“CRITIC-灰色关联TOPSIS”综合决策模型,CRITIC法综合考量了指标变异性大小和指标间相关性进行客观赋权,将灰色关联分析和TOPSIS评价结合起来,提出综合接近程度的概念,并用其描述每种制式方案与最理想方案在相似度和距离两方面的综合差异性大小。(5)以长春市城市轨道交通2号线和8号线为研究对象,利用本文提出的城市轨道交通规划阶段“空间-时间-客流-经济”制式选择的理论架构和方法,从线网规划、建设规划、工可研三个阶段进行制式选择的研究,得到2号线组合模式为“大运量+普速+中心城区层次”,线路等级为主干线,宜采用6B编组的地铁制式,预留远期8节编组;8号线组合模式为“中运量+普速+区域层次”,线路等级为延伸线,宜采用6C编组的轻轨制式。上述结论与两条线路选用的制式系统相同,且运营效果良好,可以认为本文理论和方法可行且具有合理性,为今后城市轨道交通的制式选择提供参考。

李文龙[3](2021)在《高温超导与常导混合电磁悬浮系统的电磁设计与分析》文中研究说明针对目前常导磁吸式电磁悬浮系统中存在的常导线圈耗能严重、磁体易发热,悬浮间隙过小导致轨道造价过高等问题,结合第二代高温超导带材YBCO载流性能不断提升、制备成本不断降低的发展趋势,在长沙磁悬浮快线现有常导电磁铁结构的基础上,对常导电磁铁进行改进,提出高温超导与常导混合悬浮的设计方案。本文对应用于磁浮列车的高温超导与常导混合悬浮电磁铁基本单元进行了结构设计,利用有限元仿真软件对其悬浮性能进行电磁分析;设计并制作了混合悬浮电磁铁的实验装置,配套设计并搭建了悬浮力测量实验平台,对混合悬浮电磁铁实验装置进行了悬浮力的实验测量;通过将仿真结果和实验结果进行对比,验证了混合悬浮电磁铁设计方案的可行性。本文介绍了两种利用有限元仿真软件ANSYS Maxwell的场计算器预判高温超导磁体临界电流的方法。通过对设计的混合悬浮电磁铁超导磁体表面垂直磁场的分布情况进行仿真求解,结合高温超导带材在垂直磁场下临界电流的衰减特性曲线,计算出超导磁体的临界电流,并得出结论:设定的超导磁体通流范围完全满足安全运行的要求。此外,对设计的高温超导与常导混合悬浮电磁铁的悬浮性能与能耗情况进行了评估,通过评估得出结论:所设计的混合悬浮电磁铁可以完全满足系统的悬浮承载要求,且相较常导电磁铁其具备很大的节能优势。本文在设计混合悬浮电磁铁实验装置的过程中对电磁铁的铁芯结构进行了优化设计,提出了较U型铁芯结构性能更优的W型铁芯结构,W型铁芯相较U型铁芯在降低线圈材料使用、节约成本以及提升悬浮力等方面更具优势;设计并加工了一套高温超导与常导混合悬浮电磁铁的实验装置,并对超导磁体的临界电流进行测量,通过将测量结果与仿真结果进行对比分析,验证了利用有限元仿真软件ANSYS Maxwell对超导磁体临界电流进行预判方法的可行性与准确性。本文设计并搭建了悬浮力测量实验平台,对特定悬浮工况下悬浮电磁铁的悬浮力进行实验测量,并将测试数据与仿真结果及理论计算公式进行对比分析,实现了悬浮力理论计算公式,悬浮力有限元仿真计算以及悬浮力实验测量三者之间的相互验证。最终得出结论:利用高温超导与常导混合悬浮电磁铁来替代常导电磁铁具有较高可行性。综上,本文认为所提出的高温超导与常导混合悬浮方案有较高的可行性,有必要在未来进一步对其悬浮控制系统及背景磁场下的交流损耗等问题进行研究。

马政[4](2021)在《永磁磁浮列车远程监控系统研究》文中研究表明近年来,随着我国随着城市轨道交通行业的迅速发展及智慧交通建设的大力推进,城市轨道交通系统的运行安全受到了越来越多的关注,而磁浮列车作为一种新型城市轨道交通工具,其运行监控系统自然也就成为了人们研究的重点。目前,针对磁浮列车的远程监控系统都只是对列车的运行状态进行监控,而忽略了对车厢环境的视频监控,但随着客流量的增长,车厢环境变得更加复杂,盗窃等违法犯罪行为时有发生,虽然车载监控系统对上述问题的解决已经起到了较大的作用,但为了进一步提高服务质量,实现列车运营中心对列车车厢环境的视频监控已经成为了现代轨道交通系统的新需求。本文以新型悬挂式永磁磁浮列车研究对象,结合悬挂式永磁磁浮列车的结构特点,设计并实现了一套基于物联网的永磁磁浮列车远程监控系统,该系统主要实现了对列车悬浮状态的异常监控和车厢环境的视频监控,主要包含如下工作:(1)通过对悬挂式永磁磁浮轨道交通系统的结构分析,确定了系统的总体方案,然后完成了智能监控终端的硬件设计,并对系统的关键技术进行了介绍。(2)根据列车车厢监控环境的特点,对复杂场景下运动目标检测算法进行了研究,通过对传统SACON算法与LBP算子的分析,提出一种基于SACON与LBP算子的运动目标检测算法。实验结果表明,改进的算法对复杂的监控场景具有较强的适用性,相对于传统SACON算法,其在光照恒定和在伴有光照变化的监控场景中的检测准确度分别提高了6.23%和36.72%。(3)设计并实现了智能监控终端软件,具体包括界面程序、网络通信程序、列车悬浮状态采集程序和视频处理程序,实现了对列车悬浮状态数据和车厢视频监控数据的采集、处理和上传。在视频处理部分,首先以本文提出的运动目标检测算法对摄像头采集的视频数据中的运动目标进行检测,然后将存在运动目标的视频帧进行压缩上传,对于不存在运动目标的视频帧,系统将其判定为冗余数据,直接舍弃。(4)设计并实现了系统远程监控中心服务端程序和客户端软件。服务端主要完成对智能监控终端上传数据的接收、存储和转发,客户端软件具体包含界面模块、网络通信模块、视频预览模块和数据管理模块,主要实现了对列车悬浮状态数据的实时监控和车厢环境的视频监控。(5)对系统各模块的功能进行测试。测试结果表明,智能监控终端可完成数据的采集、处理和上传;服务器端程序对监控终端和客户端的数据处理正常,可实现对智能监控终端上传数据的接收、存储和转发;客户端软件可实现对列车悬浮状态数据的实时监测,同时可实现对车厢监控视频的远程预览及列车悬浮状态数据的历史查询,达到了系统的预期目标。

任魁山[5](2021)在《时速600公里磁浮铁路隧道洞口缓冲结构气动效应初步研究》文中指出高速磁浮交通具有高效快捷、安全准点、运输能力强、舒适环保等诸多优点,既可以适用于枢纽城市或城市群之间的长途运输,又可以适用于大城市内部通勤或城市群“一体化”的中短途运输,还可以填补高铁350km/h运输和飞机800~900km/h运输之间的速度空白。由于高速磁浮交通可以满足不同人群的出行需求,因此它具有非常广阔的应用前景,2020年6月,在青岛下线的时速600km/h的新型磁浮样车在上海磁浮试验线上成功试跑,标志着我国高速磁浮交通技术取得了重大突破。磁浮列车以一定的速度驶入隧道时,由于空气的可压缩性和隧道环状空间对列车车头前方的空气流动受到限制,导致车头前方的压力快速升高,形成初始压缩波,初始压缩波沿着隧道向前传播至隧道洞口经过辐射产生微气压波,会对附近的建筑和居民产生振动破坏和噪音污染。当磁浮列车速度高达600km/h时,微气压波现象将会更加剧烈,研究表明,微气压波强度与传播至隧道出口处的压缩波压力梯度最大值成正比,因此,磁浮列车进入隧道产生的初始压缩波压力梯度最大值是影响微气压波的重要因素。在隧道洞口设置缓冲结构会降低磁浮列车进入隧道产生的初始压缩波压力梯度最大值,从而减缓微气压波现象。本文从不同型式缓冲结构对初始压缩波的减缓作用出发,结合600km/h新型磁浮列车头型,采用CFD方法求解三维非定常空气流动的纳维斯托克斯方程方程,基于有限体积方法和重叠网格技术,利用SST k-ω模型和全y+的壁面处理方法数值模拟了高速磁浮列车驶入不设缓冲结构的隧道和设置圆型扩大断面开孔缓冲结构时初始压缩波的基本特征,对比了几种缓冲结构(圆型扩大断面开孔缓冲结构、圆型扩大断面不开孔缓冲结构、圆型等断面开孔缓冲结构)对初始压缩波的减缓效果,最后分析了磁浮列车通过圆型扩大断面开孔缓冲结构时缓冲结构和列车车身所受压力载荷分布特征。本文研究结果可为将来时速600km/h的磁浮交通工程化应用提供一定的理论依据。本论文是在国家重点研发计划“先进轨道交通”重点专项任务“磁浮列车/隧道耦合气动力学行为数值模拟研究”以及中国中铁二院工程集团有限责任公司委托项目“时速400~600公里磁浮交通隧道关键设计参数研究”的资助下完成的,论文开展的主要研究工作如下:1.分析了磁浮列车以600km/h的速度驶入无缓冲结构的隧道以及设置圆型扩大断面开孔缓冲结构时初始压缩波的基本特征。结果表明初始压缩波在隧道内和缓冲结构内的基本特征相似,只是幅值不同,初始压缩波在隧道/缓冲结构内形成初期呈现三维特性分布,且靠近车体一侧隧道/缓冲结构壁面初始压缩波效应更明显。2.分析了初始压缩波在隧道/缓冲结构内的传播特性,证明了初始压缩波沿着隧道/缓冲结构向前传播一定距离后三维特性消失,变为一维平面波。初始压缩波在同一断面分布上,远离车体一侧在不同高度位置处初始压缩波压力以及压力梯度一致,在靠近车体一侧越靠近地面初始压缩波压力以及压力梯度越大。3.对比了几种不同型式的缓冲结构(圆型扩大断面开孔缓冲结构、圆型扩大断面不开孔缓冲结构、圆型等断面开孔缓冲结构)对初始压缩波的减缓作用,结果表明,圆型等断面开孔缓冲结构对初始压缩波压力梯度减缓效果最好(减缓率为69.6%),圆型扩大断面开孔缓冲结构次之(减缓率为36.2%),圆型扩大断面不开孔缓冲结构对初始压缩波压力梯度减缓作用最差(减缓率为36%)。4.以圆型扩大断面开孔缓冲结构为例,分析了磁浮列车通过缓冲结构过程中缓冲结构所受压力载荷分布特征,结果表明,靠近车体一侧缓冲结构压力波动要比远离缓冲结构一侧压力波动大,靠近车体一侧缓冲结构内外压差最大正值为1518.12Pa,内外压差最大负值为-1148.23Pa。5.以圆型扩大断面开孔缓冲结构为例,分析了磁浮列车通过缓冲结构过程中列车车身不同测点压力载荷分布特征,结果表明磁浮列车车身底部的压力载荷大于磁浮列车两侧和车顶部位的压力载荷,此现象有助于磁浮列车在轨道梁上方悬浮;且磁浮列车不同车厢车身底部位置处压力载荷值均为正值,列车不同车厢车身顶部以及车身两侧的压力载荷值均为负值。

马卫华,罗世辉,张敏,盛卓航[6](2021)在《中低速磁浮车辆研究综述》文中提出基于电磁悬浮型中低速磁浮列车的工作原理,阐述了中低速磁浮各核心子系统(悬浮导向系统、牵引电机、走行机构、制动系统、轨道-桥梁结构等)的技术特征,综合分析了各子系统存在的技术问题和解决方案;梳理了日本Linimo列车、韩国EcoBee列车、长沙磁浮快线、北京磁浮S1线和西南交通大学自主研发的(悬挂)中置式磁浮列车的发展历程及技术特点,总结了中低速磁浮列车的技术重点和难点。研究结果表明:车-轨耦合振动应综合考虑悬浮控制、车辆结构参数、桥梁结构参数、空气动力效应、直线电机等因素的影响,建立完备的车-轨耦合振动研究模型;悬浮冗余匮乏可综合利用机械冗余和电气冗余的技术特点,对中低速磁浮的冗余设计方案进行改进;磁浮靴轨受流应与地铁靴轨受流区分,充分考虑磁浮列车的耦合作用特性,探索无缝供电轨技术在中低速磁浮中的工程实用性;悬浮控制由于控制器主频较低,程序运行周期过长,应提高控制算法和悬浮系统故障诊断技术的精确性和稳定性;车辆轻量化设计应在保证结构强度的基础上,综合考虑车体、走行机构等多因素的结构特点,以提高中低速磁浮列车运载能力;应综合不同磁浮线路要求,建立统一的线路标准,提高中低速磁浮工程化应用能力。

张鹏[7](2020)在《轨道交通初级超导型直线感应电机设计与性能分析》文中研究说明在轨道交通系统中,由直线感应电机牵引的列车具有爬坡能力强、转弯半径小、行驶噪声低、安全可靠性高等优点。但是直线感应电机的效率和功率因数较低,同时由于受到车辆底部结构尺寸的制约,对电机体积也有设计要求。为解决上述问题,本文根据长沙磁浮线电机的性能参数,设计了一种初级超导型直线感应电机,并对设计电机的性能展开分析。全文主要研究内容如下:(1)对高温超导带材和绕制的线圈在输入交流电时产生的交流损耗进行了分析。基于长沙磁浮线电机的性能参数,对采用高温超导材料后长沙线电机的损耗和效率做了理论计算。确定了超导电机的主要参数和电磁负荷的选择,然后分别对电机的各部分结构:初级超导绕组线圈、初级铁心、制冷系统和线圈支架进行设计。其中主要是对超导绕组线圈的设计,最终给出了电机结构的全部设计参数。(2)根据所得电机结构的设计参数,利用ANSYS软件在三维瞬态场下建立了无铁心和有铁心超导直线感应电机的仿真模型。在额定运行工况下,对两种电机的次级涡流、气隙磁场进行了有限元仿真,计算和分析了两种电机涡流和磁场的横向和纵向分布,并对比分析了两种电机的推力和法向力。(3)对超导和非超导两种方案的性能进行了对比分析包括以下几方面:性能参数、牵引特性、安全性和可靠性、经济性、可维护性以及电磁环境。并对直线感应电机牵引控制系统进行了研究,分析了超导方案对控制系统的影响。

苗钰汀[8](2020)在《中低速磁浮交通轨排连接螺栓服役性能研究》文中研究表明随着当今社会的进步与发展,磁浮交通技术不断发展,中低速磁浮交通系统逐渐成为一种新型的城市轨道交通形式,中低速磁浮结构中,轨排结构直接受电磁力作用,而连接轨排与轨枕的轨排连接螺栓就成为了磁浮轨排结构的关键。本文针对中低速磁浮轨排连接螺栓服役性能的问题,依据中低速磁浮轨排结构的实际情况与结构中各个部件的具体尺寸,运用有限元软件建立了中低速磁浮轨排结构的有限元模型,对中低速磁浮结构中的轨排连接螺栓的服役性能展开了研究,以期为中低速磁浮线路的建设与磁浮交通的设计与维护提供理论参考与合理化建议。论文主要展开以下几方面的研究:(1)建立螺栓连接结构有限元模型以及磁浮轨排结构有限元模型及验证运用有限元软件建立螺栓连接结构有限元模型以及中低速磁浮轨排结构有限元模型,前者包括带螺纹螺栓及上下夹件;后者包括轨排模型、螺栓实体模型、轨枕模型、承轨块模型。其中各个模型按照现场实际尺寸结合实际运算条件的综合考虑进行适当的简化与替代,并对北京磁浮S1线进行了现场测试,依据现场测试数据对本文所建立的中低速磁浮轨排结构模型进行可靠性验证。(2)螺栓连接结构螺栓力学性能研究利用有限元分析软件对带螺纹高强螺栓连接结构预紧过程及承受不同交变载荷时的各种情况进行了有限元模拟与分析,依据不同螺栓标准对本文结构的中的高强螺栓进行了强度检算,发现螺栓符合标准;对预紧状态下的螺栓连接结构进行了分析,发现最大应力点均出现在第一圈接触螺纹底部处,螺栓载荷主要由前三圈螺纹承担;对不同圈数螺纹进行了分析,发现相同圈数的螺纹顶部应力比螺纹底部应力小,而随着螺纹圈数增加,螺纹Mises应力就随之减小;同时对不同预紧力螺栓结构预紧过程进行了分析,随着预紧力的减小,螺纹各个部位的Mises应力也逐渐减小;对螺栓结构承受不同幅值、频率的交变载荷时的各种情况进行了分析计算,随着交变载荷幅值的增大,螺纹牙底的累积塑性应变增大,且各圈螺纹表面的相对滑移幅值增大,螺栓更易破坏;随着交变载荷频率的增大,螺纹牙底的累积塑性应变增大,螺纹表面的相对滑移幅值增大,螺栓更易破坏。(3)中低速磁浮轨排连接螺栓静力性能的研究基于中低速磁浮轨排结构有限元模型,对于正常安装工况下,不同车重、不同螺栓等级的螺栓的静力性能进行分析,对不同位置各个螺栓的应力进行分析与对比,发现轨排内侧螺栓应力大于外侧螺栓,内侧螺栓更加易破坏;对于不同等级螺栓的分析可以知道,使用高等级螺栓有利于提高中低速磁浮结构可靠性;对于不同车重情况下的分析可以知道,对于列车静载来说,满载情况下螺栓最大Mises应力大于空载情况,但并没有太大差异,说明车重在轨排结构承受列车静载时对螺栓影响不大。(4)中低速磁浮轨排连接螺栓动力性能的研究基于中低速磁浮轨排结构有限元模型,对承受实际列车动荷载作用下,各个螺栓的动力载荷即螺栓轴力进行分析,分析主要针对不同列车运行速度、不同预紧力、不同螺栓松动情况,当列车运行速度不同时,列车高速状态时,螺栓轴力最大,最易发生破坏;当螺栓预紧力不同时,预紧力越大,螺栓轴力就越小;对于不同螺栓松动工况的分析发现,列车在正常安装、内侧来车方向的螺栓松动、轨枕锚固螺栓松动三种工况,对于除内侧来车方向的螺栓外的其他螺栓影响不大,对该螺栓来说,在内侧来车方向的螺栓松动时,该螺栓轴力明显增大,而锚固螺栓松动对该螺栓几乎没有影响,所以内侧来车方向的螺栓松动将会严重威胁列车运行安全,锚固螺栓的松动对轨排连接螺栓的影响不大。(5)分析中低速磁浮轨排连接螺栓的疲劳性能开展了中低速磁浮轨排结构疲劳性能分析,研究得到,内侧来车方向螺栓对中低速磁浮轨排结构疲劳寿命影响最大,在内侧来车方向的螺栓松动时,中低速磁浮轨排结构的最小疲劳寿命有明显下降,对于内侧来车方向的螺栓松动的不同速度的情况来说,高速状态下,疲劳寿命下降最大;同时发现,当使用高等级螺栓时,在出现内侧来车方向的螺栓松动的情况下,可以显着延长螺栓的疲劳寿命。

蔡文涛[9](2020)在《基于车桥耦合振动分析高速磁浮轨道梁体系的动力特性研究》文中研究指明2003年磁浮上海线的运营速度达到了430km/h,并成功运营十多年,表明高速磁浮技术已经进入相对成熟和商业化运营阶段。目前,我国已经成功组网的高速铁路最高安全运营速度上限一般在350 km/h以下,为了弥补轮轨交通这个速度限制上的缺憾,并填补高速铁路与航空运输之间客运速度的空白。我国十三五期间,科技部启动了磁浮重点研发计划,组织开展了时速600km/h以上的高速磁浮及其相关关键技术的研发。随着磁浮车速度的进一步提高,各种新的力学问题都接踵而至,磁浮车与轨道梁体系的动力耦合问题也变得尤为重要,高速磁浮轨道梁体系是保证车辆安全运营的基础,其相关技术是亟待研究的重要方面。因此,运用动力耦合的分析手段,仿真分析磁浮车辆、轨道梁以及其它相关结构的动力响应,获得其变化规律对高速磁浮交通系统的研发和商业化运营是重要的技术支撑,并具有重要的理论意义和社会价值。本文基于跨平台耦合分析框架,针对高速磁浮的竖向和横向耦合振动问题,对高速磁浮的动力耦合问题进行了较系统性的研究;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,建立了磁浮空间耦合分析模型。本文主要工作成果如下:(1)基于SIMPACK、ANSYS、SIMULINK三个软件搭建了跨平台的耦合分析框架,提出了多平台联合耦合仿真分析的计算方法,通过分别建立磁浮车辆、桥梁和控制器三个子系统,搭建了车辆-控制器-轨道梁耦合响应分析模型。(2)以单磁铁控制器分析为基础,基于电磁悬浮控制理论,建立了基于位置-速度-加速度状态反馈的PID磁浮控制器,并根据悬浮控制系统特性,给出了控制器基于状态反馈参数变化的一般规律,把该控制器成功应用到了垂向和横向的磁浮间隙控制当中。(3)基于建立的车辆-控制器-轨道梁耦合分析框架和计算模型,仿真分析了磁浮车辆通过单跨简支梁、双跨连续梁以及三跨连续梁等典型梁跨工况的竖向动态响应,并作了比较和验证性分析。基于仿真分析结果,研究了车速、轨道梁刚度、轨道梁质量、车体质量、二系悬挂、桥墩参振和跨度比等参数对于车桥耦合振动响应的影响规律。(4)分析了磁浮系统在横向激励下的振动响应问题。仿真分析了磁浮车辆在轨道不平顺、曲线行驶以及横向风荷载作用下的车桥动力耦合响应,并对磁浮轨道梁体系在横向激励作用下的耦合振动进行了多参数分析,得到了一些具有工程指导意义的结论。

潘发兴[10](2020)在《高速磁浮交通隧道洞口开口型缓冲结构气动效应研究》文中研究指明时速600公里磁浮实验样车下线,标志着我国在高速磁浮交通关键技术领域取得了重要阶段性成果。由于我国已运营的磁浮线路没有隧道,对高速磁浮隧道洞口微气压波研究的较少。隧道洞口微气压波幅值与列车速度的3次方近似成正比关系,当磁浮列车以600公里的速度通过隧道时,产生的微气压波是非常剧烈的,会严重地影响隧道周围居民的生活环境,因此在微气压波减缓方面进行研究对我国高速磁浮铁路的发展具有重要的意义。同时,微气压波的幅值与隧道出口端初始压缩波的最大压力梯度成正比,而在隧道入口设置开孔型的缓冲结构能够有效地减缓初始压缩波的最大压力梯度。本文以我国下线的高速磁浮实验样车模型和净空面积为140m2的单洞复线隧道为研究对象,采用计算流体力学(CFD)软件STAR-CCM+进行数值模拟仿真,采用重叠网格(overset)真实模拟列车进入隧道的过程。利用雷诺时均(RANS)湍流模拟方法和SST k-ω两方程湍流模型求解磁浮列车高速行驶时引起空气三维、非定常、可压缩湍流流动信息。论文开展的主要研究内容如下:(1)以高速磁浮列车进入无缓冲结构平直隧道为研究对象,分析了磁浮列车进入隧道时初始压缩波的形成机理。(2)通过分析无缓冲结构平直隧道内和缓冲结构无开孔洞口下隧道内初始压缩波特性,得出在隧道洞口设置与隧道断面相等的等截面圆形无开孔缓冲结构并不能减缓初始压缩波的最大压力梯度值。(3)通过比较开1m方孔缓冲结构、开0.4m方孔缓冲结构和缓冲结构无开孔三种洞口下隧道内初始压缩波压力梯度曲线。结果表明:无开孔缓冲结构洞口下隧道内初始压缩波压力梯度曲线出现一个大峰值。而开1m方孔缓冲结构和开0.4m方孔缓冲结构洞口下隧道内初始压缩波压力梯度曲线分解成两个小峰值,从而避免了大压力梯度峰值的出现。(4)在开1m方孔缓冲结构下,隧道内初始压缩波最大压力梯度值较无缓冲结构平直隧道内减缓65.65%,在开0.4m方孔缓冲结构下,隧道内初始压缩波最大压力梯度值较无缓冲结构平直隧道内减缓59.97%,开1m方孔缓冲结构减缓隧道内初始压缩波最大压力梯度的效果优于开0.4m方孔缓冲结构。(5)研究了开1m方孔缓冲结构和开0.4m方孔缓冲结构内压力波的特性,开1m方孔缓冲结构内的最大压力值及最大压力梯度值较开0.4m方孔缓冲结构内有所变大。

二、磁浮——21世纪的新型交通(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、磁浮——21世纪的新型交通(论文提纲范文)

(2)城市轨道交通规划阶段制式选择理论和量化方法研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景
        1.1.1 我国城市轨道交通制式应用现状
        1.1.2 我国城市轨道交通制式需求特点
    1.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 轨道交通制式应用情况
        1.3.2 轨道交通制式选择方法
    1.4 研究内容及技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
2 城市轨道交通制式选择基础理论
    2.1 制式概念与分类
        2.1.1 现有制式总结
        2.1.2 各类制式特性分析
    2.2 规划阶段内容与制式选择要求
        2.2.1 上位规划内容与制式选择要求
        2.2.2 线网规划内容与制式选择要求
        2.2.3 建设规划内容与制式选择要求
        2.2.4 工可研阶段内容与制式选择要求
    2.3 制式选择三阶段-四维度理论架构
        2.3.1 “空间-时间-客流-经济”四维目标
        2.3.2 三个规划阶段的重点及关联
    2.4 本章小结
3 线网规划阶段制式选择方法
    3.1 基础资料
        3.1.1 客流目标相关基础资料
        3.1.2 空间目标相关基础资料
        3.1.3 时间目标相关基础资料
        3.1.4 经济目标相关基础资料
    3.2 空间服务层次量化计算
        3.2.1 层次划分类别
        3.2.2 层次划分指标
        3.2.3 层次划分计算
        3.2.4 服务层次与轨道交通制式选择的关系
    3.3 制式选择方法及成果
        3.3.1 客流资料确定运量等级
        3.3.2 时间资料确定速度等级
        3.3.3 线路组合模式确定系统制式
    3.4 本章小结
4 建设规划阶段制式选择方法
    4.1 基础资料
        4.1.1 客流目标相关基础资料
        4.1.2 时间目标相关基础资料
        4.1.3 空间目标相关基础资料
        4.1.4 经济目标相关基础资料
    4.2 线路等级模型
        4.2.1 等级划分类别
        4.2.2 等级划分指标
        4.2.3 基于熵权-灰色定权聚类的线路等级划分模型
    4.3 制式选择方法及成果
        4.3.1 线路组合模式与等级的对应
        4.3.2 线路制式确定
        4.3.3 车辆制式确定
    4.4 本章小结
5 工程可行性研究阶段制式选择方法
    5.1 基础资料
    5.2 指标体系构建
        5.2.1 客流指标体系
        5.2.2 时间指标体系
        5.2.3 空间指标体系
        5.2.4 经济指标体系
    5.3 基于CRITIC-灰色关联TOPSIS的制式选择模型
        5.3.1 制式选择模型的目标
        5.3.2 模型构建过程
    5.4 本章小结
6 案例分析
    6.1 线网规划阶段制式选择
        6.1.1 长春市发展概况
        6.1.2 基础资料分析
        6.1.3 线路制式推荐方案
    6.2 建设规划阶段制式选择
        6.2.1 基础资料分析
        6.2.2 线路等级计算
        6.2.3 线路制式和车辆制式推荐方案
    6.3 工可研阶段制式选择
        6.3.1 基础资料分析
        6.3.2 CRITIC-灰色关联TOPSIS模型案例分析计算
    6.4 制式选择结果分析
    6.5 本章小结
7 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 研究展望
参考文献
附录A 国内和部分国外轨道交通线路信息表
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(3)高温超导与常导混合电磁悬浮系统的电磁设计与分析(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 磁悬浮列车在国内外的发展状况
        1.2.1 德国磁浮列车的发展概况
        1.2.2 日本磁浮列车的发展概况
        1.2.3 韩国磁浮列车的发展概况
        1.2.4 我国磁浮列车的发展概况
    1.3 高温超导与常导混合电磁悬浮技术
        1.3.1 高温超导与常导混合电磁悬浮的提出
        1.3.2 高温超导与常导混合电磁悬浮技术的研究现状
    1.4 本论文的主要工作
2 高温超导与常导混合悬浮系统
    2.1 超导材料的特性及应用
        2.1.1 超导材料的特性
        2.1.2 高温超导材料的发展与应用
    2.2 YBCO超导带材临界电流的各向异性
    2.3 混合悬浮电磁铁悬浮特性的理论分析
    2.4 本章小结
3 高温超导与常导混合悬浮电磁铁的设计与仿真分析
    3.1 有限元法及ANSYS Maxwell仿真软件概述
        3.1.1 有限元法简介
        3.1.2 ANSYS Maxwell仿真软件概述
    3.2 混合悬浮电磁铁的设计基础
    3.3 混合悬浮电磁铁的结构设计
        3.3.1 超导线圈设计
        3.3.2 冷却系统设计
    3.4 超导线圈临界电流约束条件验证
    3.5 混合悬浮电磁铁的性能分析
        3.5.1 悬浮性能分析
        3.5.2 线圈能耗分析
    3.6 本章小结
4 混合悬浮电磁铁实验装置的设计与制作
    4.1 悬浮电磁铁铁芯结构的优化设计
    4.2 常导电磁悬浮系统实验模型的设计与加工
    4.3 超导电磁铁实验装置的设计与加工
        4.3.1 超导电磁铁的结构设计
        4.3.2 基于ANSYS Maxwell场计算器的超导磁体临界电流判定
    4.4 超导电磁铁的部件加工与组装
    4.5 超导磁体临界电流测试实验
    4.6 本章小结
5 实验装置悬浮性能的仿真分析与实验验证
    5.1 悬浮性能的仿真分析
    5.2 实验平台的设计与搭建
    5.3 悬浮力测量及分析
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(4)永磁磁浮列车远程监控系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 智能监控系统的研究现状
        1.2.2 运动目标检测算法的研究现状
        1.2.3 无线通信技术在列车领域的应用现状
    1.3 论文主要研究内容
第二章 系统总体设计与相关技术分析
    2.1 系统总体设计方案
        2.1.1 系统监测对象与功能需求
        2.1.2 系统总体框架
    2.2 系统硬件设计
        2.2.1 Hi3519V101 芯片
        2.2.2 摄像头模块
        2.2.3 激光测距传感器
        2.2.4 4G模块
    2.3 系统相关技术分析
        2.3.1 物联网技术
        2.3.2 4G技术
        2.3.3 视频编码技术
    2.4 本章小结
第三章 基于SACON与 LBP算子的运动目标检测算法
    3.1 常用运动目标检测算法
        3.1.1 混合高斯模型算法(GMM)
        3.1.2 视觉背景提取算法(ViBe)
        3.1.3 SACON算法
    3.2 LBP算子介绍
    3.3 基于SACON与 LBP算子的运动目标检测
    3.4 算法仿真实验与结果分析
        3.4.1 光照不变时的运动目标检测
        3.4.2 光照突变时的运动目标检测
        3.4.3 算法性能评价与定量分析
    3.5 本章小结
第四章 智能监控终端软件设计与实现
    4.1 软件开发环境的搭建
        4.1.1 交叉编译链的安装
        4.1.2 NFS服务器的搭建
        4.1.3 Open CV库的移植
    4.2 监控终端软件设计与实现
        4.2.1 数据传输协议的设计
        4.2.2 网络通信程序
        4.2.3 智能视频采集程序的设计
        4.2.4 列车悬浮数据采集程序的设计
    4.3 本章小结
第五章 系统远程监控中心软件设计与实现
    5.1 远程监控中心软件总体设计
    5.2 服务端数据处理程序的设计与实现
    5.3 客户端软件设计与实现
        5.3.1 网络通信模块的设计
        5.3.2 视频预览模块的设计
        5.3.3 数据查询模块的设计
    5.4 本章小结
第六章 系统测试
    6.1 测试平台
    6.2 视频采集模块测试
    6.3 系统功能测试
    6.4 数据传输性能测试
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果

(5)时速600公里磁浮铁路隧道洞口缓冲结构气动效应初步研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文研究课题名称及来源
    1.2 研究背景
    1.3 国外磁浮交通的发展
        1.3.1 德国高速磁浮交通的发展
        1.3.2 日本高速磁浮交通的发展
        1.3.3 日本山梨磁浮试验线
    1.4 铁路隧道微气压波问题
        1.4.1 铁路隧道空气动力学问题
        1.4.2 铁路隧道微气压波问题
        1.4.3 隧道微气压波研究方法
        1.4.4 隧道缓冲结构问题
    1.5 磁浮交通隧道空气动力学国内外研究现状
    1.6 隧道缓冲结构的国内外研究现状
        1.6.1 轮轨高速隧道缓冲结构的研究
        1.6.2 磁浮交通隧道缓冲结构的研究
    1.7 存在的问题
    1.8 研究内容和方法
        1.8.1 本文研究内容
        1.8.2 本文研究方法
2 计算流体力学相关背景
    2.1 高速磁浮列车流动特征
        2.1.1 明线稳定运行时列车外部流动特征
        2.1.2 进入隧道时列车外部流动特征
    2.2 STAR-CCM+软件工作流程
    2.3 流体流动控制方程
        2.3.1 质量守恒方程
        2.3.2 动量守恒方程
        2.3.3 能量守恒方程
    2.4 湍流的模拟方法
        2.4.1 湍流模型选取
        2.4.2 雷诺时均方程
        2.4.3 SST k-ω湍流模型
    2.5 壁面边界条件及处理方法
    2.6 有限体积数值求解方法
        2.6.1 有限体积离散法
        2.6.2 离散格式
        2.6.3 分离流求解法
        2.6.4 代数方程组求解方法
    2.7 STAR-CCM+软件的网格划分和基本要求
        2.7.1 网格类型和划分基本流程
        2.7.2 面网格基本要求和实现
        2.7.3 体网格的类型和基本特点
        2.7.4 trimmed网格质量要求和实现
        2.7.5 prism网格基本要求和实现
    2.8 重叠网格方法
        2.8.1 原理和实现流程
        2.8.2 实践中基本要求和准则
    2.9 并行计算与云计算
        2.9.1 从命令行启动
        2.9.2 节点优化
    2.10 数值计算方法验证
        2.10.1 动模型试验验证
        2.10.2 实车试验验证
    2.11 本章小结
3 初始压缩波基本特征分析
    3.1 计算模型
        3.1.1 列车模型
        3.1.2 隧道模型及测点布置
        3.1.3 缓冲结构模型及测点布置
    3.2 计算区域和边界条件
        3.2.1 计算区域
        3.2.2 边界条件
    3.3 网格划分
        3.3.1 面网格划分
        3.3.2 体网格划分
        3.3.3 网格诊断
    3.4 求解器和运动设置
        3.4.1 光滑启动
        3.4.2 变内部迭代
        3.4.3 变时间步
    3.5 无缓冲结构隧道下初始压缩波的基本特征
        3.5.1 隧道内初始压缩波的产生
        3.5.2 隧道内初始压缩波的波形
        3.5.3 隧道内初始压缩波的传播
        3.5.4 隧道内初始压缩波的空间分布
    3.6 圆型扩大断面开孔缓冲结构下初始压缩波的基本特征
        3.6.1 缓冲结构内初始压缩波的产生
        3.6.2 缓冲结构内初始压缩波的传播
        3.6.3 缓冲结构内初始压缩波的空间分布
    3.7 本章小结
4 缓冲结构对初始压缩波减缓效应分析
    4.1 扩大断面开孔型缓冲结构初始压缩波减缓机理
    4.2 圆型扩大断面开孔缓冲结构对初始压缩波的影响
        4.2.1 初始压缩波沿隧道长度方向分布特征
        4.2.2 初始压缩波最值沿隧道长度方向分布特征
        4.2.3 缓冲结构对初始压缩波的减缓效果
    4.3 不同型式缓冲结构对初始压缩波的减缓效果
        4.3.1 不同型式缓冲结构参数介绍
        4.3.2 圆型扩大断面不开孔缓冲结构
        4.3.3 圆型等断面开孔缓冲结构
    4.4 本章小结
5 缓冲结构及磁浮列车压力载荷分析
    5.1 缓冲结构下压力波波形特征
    5.2 缓冲结构气动载荷分析
        5.2.1 缓冲结构载荷测点布置
        5.2.2 缓冲结构不同位置气动载荷分析
    5.3 缓冲结构下车身压力载荷分析
        5.3.1 车身测点布置
        5.3.2 车身同一断面测点压力载荷特征
        5.3.3 不同车厢同一位置压力载荷特征
    5.4 本章小结
结论
值得进一步展开的工作
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间参与科研课题和发表的论文

(6)中低速磁浮车辆研究综述(论文提纲范文)

0 引 言
1 技术特征
    1.1 悬浮与导向系统
    1.2 牵引电机
    1.3 走行机构
    1.4 制动系统
    1.5 轨道-桥梁结构
2 应用现状
    2.1 日本Linimo列车
    2.2 韩国EcoBee列车
    2.3 中国
        2.3.1 长沙磁浮线
        2.3.2 北京磁浮S1线
        2.3.3 西南交大(悬挂)中置式磁浮车辆
3 前沿与挑战
    3.1 车-桥耦合振动
    3.2 悬浮系统的冗余设计
    3.3 磁浮故障诊断技术
    3.4 悬浮控制
    3.5 靴轨稳定受流
    3.6 车辆轻量化
    3.7 车辆运行速度
4 结 语

(7)轨道交通初级超导型直线感应电机设计与性能分析(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 超导技术的起源及发展现状
        1.2.1 低温超导材料
        1.2.2 高温超导材料
    1.3 超导磁浮方案的国内外研究现状
        1.3.1 日本山梨线
        1.3.2 美国Hyperloop超导方案
        1.3.3 美国磁飞机方案
        1.3.4 超导钉扎效应
        1.3.5 具有发展潜力的磁浮方案
    1.4 本文所做的工作
2 初级超导型直线感应电机的理论分析
    2.1 高温超导电机的基本结构
    2.2 高温超导电机的工作原理
    2.3 超导带材和线圈交流损耗分析
    2.4 高温超导电机损耗和效率理论分析
    2.5 本章小结
3 初级超导型直线感应电机的设计
    3.1 电机电磁负荷的选择和主要参数的确定
        3.1.1 电磁负荷的选择
        3.1.2 电机主要参数的确定
    3.2 初级超导绕组线圈设计
    3.3 初级铁心设计
    3.4 制冷系统设计
    3.5 线圈支架设计
    3.6 电机结构设计参数
    3.7 本章小结
4 初级超导型直线感应电机的有限元分析
    4.1 瞬态场下的电机建模
    4.2 电机额定运行时的电磁特性分析
        4.2.1 涡流特性分析
        4.2.2 磁场特性分析
        4.2.3 推力和法向力分析
    4.3 本章小结
5 初级超导型直线感应电机的性能分析
    5.1 两种方案的性能参数对比
    5.2 两种方案的性能对比
        5.2.1 牵引特性对比
        5.2.2 安全性和可靠性
        5.2.3 经济性
        5.2.4 可维护性
        5.2.5 电磁环境
    5.3 电机牵引控制系统的分析
        5.3.1 磁链控制器的设计
        5.3.2 推力和电流控制器的设计
        5.3.3 超导方案对控制系统的影响分析
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(8)中低速磁浮交通轨排连接螺栓服役性能研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 磁浮交通技术发展
    1.3 研究现状
        1.3.1 中低速磁浮轨道振动问题研究
        1.3.2 轨排结构力学性能相关研究
        1.3.3 螺栓力学性能相关研究
    1.4 研究内容
    1.5 研究方法与技术路线
2 中低速磁浮轨排结构及螺栓模型建立
    2.1 中低速磁浮轨排结构有限元模型的建立
        2.1.1 轨排结构
        2.1.2 轨排结构各部分的模型建立
        2.1.3 螺栓预紧力加载
    2.2 螺栓连接结构模型的建立
        2.2.1 螺栓连接结构各部分建模
        2.2.2 螺栓预紧力加载
    2.3 模型可靠性验证
        2.3.1 测试工况
        2.3.2 螺栓轴力测试
        2.3.3 磁浮列车荷载作用下螺栓荷载变化规律及验证
    2.4 本章小结
3 高强螺栓连接结构螺栓力学性能研究
    3.1 高强螺栓检算
        3.1.1 螺栓结构静强度检算
        3.1.2 螺栓结构疲劳强度检算
    3.2 螺栓连接结构预紧过程分析
        3.2.1 不同圈数螺纹受力分析
        3.2.2 不同预紧力影响
    3.3 螺栓连接结构的动力学性能分析
        3.3.1 交变载荷作用下各圈螺纹分析
        3.3.2 不同交变载荷幅值
        3.3.3 不同交变载荷频率
    3.4 本章小结
4 中低速磁浮轨排连接螺栓力学性能研究
    4.1 中低速磁浮轨排连接螺栓静力性能研究
        4.1.1 不同螺栓等级情况下螺栓静力性能
        4.1.2 不同车重情况下螺栓静力性能
    4.2 中低速磁浮轨排连接螺栓动力性能研究
        4.2.1 不同速度情况下螺栓动力性能
        4.2.2 不同预紧力情况下螺栓动力性能
        4.2.3 不同螺栓松动情况下螺栓动力性能
    4.3 本章小结
5 中低速磁浮轨排连接螺栓的疲劳性能研究
    5.1 疲劳破坏相关理论
    5.2 疲劳模型设置
    5.3 中低速磁浮轨排连接螺栓疲劳分析
        5.3.1 不同速度情况下螺栓疲劳性能分析
        5.3.2 不同螺栓松动情况下螺栓疲劳性能分析
        5.3.3 不同螺栓等级情况下螺栓疲劳性能分析
    5.4 本章小结
6 结论
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(9)基于车桥耦合振动分析高速磁浮轨道梁体系的动力特性研究(论文提纲范文)

摘要
Abastract
第一章 绪论
    1.1 背景介绍
        1.1.1 磁浮交通简介
        1.1.2 发展历史
        1.1.3 磁浮交通的优势
        1.1.4 目前磁浮交通研究所遇到的问题
    1.2 磁浮交通的发展现状和研究概况
        1.2.1 磁浮控制的发展
        1.2.2 磁浮车-桥耦合理论的发展
    1.3 研究意义
    1.4 论文的主要研究内容和方法
    1.5 章节安排
第二章 车桥耦合的振动分析原理和方法
    2.1 车辆计算原理
        2.1.1 磁浮车辆模型
        2.1.2 车体各部件受力方程
    2.2 悬浮控制器
        2.2.1 电磁铁模型
        2.2.2 控制器模型
    2.3 轨道梁体系计算原理
        2.3.1 梁体运动微分方程
        2.3.2 铁木辛柯梁单元在移动力作用下计算原理
    2.4 本章小结
第三章 磁浮车辆-轨道梁体系耦合振动模型建模
    3.1 建模软件简介
        3.1.1 SIMPACK软件介绍
        3.1.2 ANSYS软件介绍
        3.1.3 MATLAB/SIMULINK介绍
    3.2 车辆系统建模
        3.2.1 SIMPACK中实现磁浮列车无轮对特性
        3.2.2 车体和悬浮转向架的搭建
        3.2.3 磁浮电磁铁的建模
        3.2.4 整车车体模型
    3.3 磁浮控制系统建模
    3.4 轨道梁体系系统建模
    3.5 耦合系统模型与控制方程
    3.6 模型验证
    3.7 本章小结
第四章 高速磁浮竖向耦合体系振动响应分析
    4.1 简支梁磁浮车桥竖向耦合振动分析
        4.1.1 车桥耦合响应分析
        4.1.2 参数化分析
    4.2 双跨连续梁磁浮车桥竖向耦合振动分析
        4.2.1 车桥耦合响应分析
    4.3 三跨连续梁磁浮车桥竖向耦合振动分析
        4.3.1 车桥耦合响应分析
        4.3.2 三跨连续梁跨度比影响
    4.4 竖曲线磁浮车桥耦合振动分析
        4.4.1 磁浮竖曲线
        4.4.2 高速磁浮竖曲线最小半径
        4.4.3 竖曲线磁浮耦合力学性能分析
        4.4.5 竖曲线参数化分析
    4.5 本章小结
第五章 高速磁浮横向耦合振动体系响应分析
    5.1 轨道不平顺对横向耦合振动体系响应分析
        5.1.1 轨道不平顺
        5.1.2 轨道不平顺下耦合振动响应分析
    5.2 平曲线响应分析
        5.2.1 高速磁浮平曲线最小半径
        5.2.2 平曲线下磁浮耦合力学性能分析
        5.2.3 平曲线参数化分析
    5.3 风荷载对横向耦合振动体系响应分析
        5.3.1 风荷载的施加方法
        5.3.2 车体六分力
        5.3.3 参数化研究
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 本文创新点
    6.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间已录用的论文
致谢

(10)高速磁浮交通隧道洞口开口型缓冲结构气动效应研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文研究来源
    1.2 高速磁浮铁路发展概述
    1.3 高速轨道交通隧道空气动力学问题
        1.3.1 隧道洞口微气压波
    1.4 高速轨道交通隧道洞口微气压波的研究现状
        1.4.1 国外研究现状
        1.4.2 国内研究现状
    1.5 隧道洞口缓冲结构研究
        1.5.1 轮轨高速隧道缓冲结构的主要型式
        1.5.2 高速磁浮隧道缓冲结构的主要型式
    1.6 存在的问题
    1.7 本文研究的内容和方法
        1.7.1 研究内容
        1.7.2 研究方法
2 数值计算方法
    2.1 流体控制方程
        2.1.1 连续性方程
        2.1.2 动量守恒方程
        2.1.3 能量守恒方程
        2.1.4 理想状态方程
    2.2 湍流流场的数值模拟方法
        2.2.1 平均统计方法
        2.2.2 湍流平均方程
        2.2.3 湍流模型控制方程
        2.2.4 近壁面处理方法
    2.3 数值求解方法
        2.3.1 耦合求解法
        2.3.2 分离流求解法
    2.4 重叠网格法
    2.5 数值方法验证
        2.5.1 试车实验验证
        2.5.2 动模型实验验证
    2.6 本章小结
3 未设缓冲结构的隧道初始压缩波特征研究
    3.1 计算模型及区域
        3.1.1 磁浮列车及参数
        3.1.2 隧道模型及参数
        3.1.3 缓冲结构模型及参数
        3.1.4 计算区域
    3.2 边界条件和初始条件
        3.2.1 初始条件
        3.2.2 边界条件
    3.3 网格的生成
    3.4 初始压缩波的基本特征
        3.4.1 初始压缩波的形成
        3.4.2 初始压缩波压力和压力梯度特征
    3.5 本章小结
4 缓冲结构对隧道初始压缩波的影响特征
    4.1 无开孔型缓冲结构下隧道内初始压缩波特性
    4.2 开孔型缓冲结构情况下初始压缩波在隧道横截面的分布
    4.3 开孔型缓冲结构情况下初始压缩波在隧道内的传播特性
    4.4 开孔型缓冲结构对隧道内初始压缩波特性影响
        4.4.1 开1m方孔缓冲结构情况下初始压缩波压力变化
        4.4.2 开0.4m方孔缓冲结构情况下初始压缩波压力变化
        4.4.3 三种等横截面缓冲结构对初始压缩波影响特征比较
    4.5 四种不同隧道入口型式对隧道内初始压缩波特性影响
    4.6 本章小结
5 开孔型缓冲结构内压力波的特征
    5.1 开孔型缓冲结构内初始压缩波的形成
    5.2 缓冲结构横截面上的压力波分布特征
    5.3 两种开孔型缓冲结构内压力波特性对比
        5.3.1 开孔型缓冲结构同截面压力波特性差异
        5.3.2 沿两种开孔型缓冲结构长度方向压力波分布特性
    5.4 开孔型缓冲结构内压力载荷分析
    5.5 开孔型缓冲结构下车身压力波分析
    5.6 本章小结
结论
    进一步值得开展的工作
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间参与的科研课题和发表的论文

四、磁浮——21世纪的新型交通(论文参考文献)

  • [1]磁浮飞行风洞试验技术及应用需求分析[J]. 倪章松,张军,符澄,王邦毅,李宇. 空气动力学学报, 2021(05)
  • [2]城市轨道交通规划阶段制式选择理论和量化方法研究[D]. 穆雪微. 北京交通大学, 2021(02)
  • [3]高温超导与常导混合电磁悬浮系统的电磁设计与分析[D]. 李文龙. 北京交通大学, 2021(02)
  • [4]永磁磁浮列车远程监控系统研究[D]. 马政. 江西理工大学, 2021(01)
  • [5]时速600公里磁浮铁路隧道洞口缓冲结构气动效应初步研究[D]. 任魁山. 兰州交通大学, 2021
  • [6]中低速磁浮车辆研究综述[J]. 马卫华,罗世辉,张敏,盛卓航. 交通运输工程学报, 2021(01)
  • [7]轨道交通初级超导型直线感应电机设计与性能分析[D]. 张鹏. 北京交通大学, 2020(03)
  • [8]中低速磁浮交通轨排连接螺栓服役性能研究[D]. 苗钰汀. 北京交通大学, 2020(03)
  • [9]基于车桥耦合振动分析高速磁浮轨道梁体系的动力特性研究[D]. 蔡文涛. 上海交通大学, 2020(01)
  • [10]高速磁浮交通隧道洞口开口型缓冲结构气动效应研究[D]. 潘发兴. 兰州交通大学, 2020(01)

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磁悬浮——21世纪的新型交通工具
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