第二届轨道交通载运装备系统动力学与智能运维学术论坛

车辆动力学模型是研究轨道车辆方案合理性的基础，因此，基于多体动力学理论建立了传统轮轨车辆或者磁浮车辆的动力学模型，形成了成熟的车辆动力学建模方法，然而上述车辆仅存在单一类型走行部，其建模方法不适用于同时存在轮轨走行部和磁浮走行部的管轨车辆。为研究磁轨与轮轨并存的管轨车辆动力学建模方法，本文首先基于电磁理论推导了管轨车辆的磁导流型电磁铁磁轨关系，验证了磁导流型磁轨关系的正确性，并基于轮轨接触理论研究了管轨车辆的轮轨关系；其次基于多体动力学理论建立了考虑“磁轨关系”和“轮轨关系”并存的管轨车辆动力学模型，分析了管轨车辆车体和构建的浮沉和点头频率；再次，基于车辆动力学理论推导了管轨车辆车体和构架的浮沉和点头频率，通过与多体动力学模型的计算结果对比验证了建立的管轨车辆动力学模型的正确性。最后分析了管轨车辆100km/h通过直线时不同轨道激励条件下的动力学响应。研究结果表明：多重接触关系以及轨道不平顺的施加是管轨车辆动力学模型的关键，基于虚体（dummy）建立磁轨关系，进而便于施加磁轨不平顺，而基于轮轨系统建立轮轨关系，从而通过钢轨施加轮轨不平顺，可以有效解决磁轨与轮轨并存的管轨车辆动力学建模难题。本文建立磁轨与轮轨关系并存的管轨车辆动力学模型，能够对管轨车辆的方案进行评估和优化，同时还能够为后续车-管-轨的参数匹配研究提供基础。

轨道车辆；管轨车辆；动力学建模；磁轨；轮轨；