中低速磁浮列車車體輕量化設計.pdf

1、隨著城市化的迅猛發(fā)展，城市軌道交通形式呈現(xiàn)多樣化的趨勢，中低速磁浮列車作為一種具有安全性好、振動噪聲小、運營維護成本低、轉彎半徑小、爬坡能力強、地形環(huán)境適應能力強等諸多優(yōu)勢的新型交通形式，能夠很好地適應不同城市的地理人文環(huán)境，將逐漸成為未來城市軌道交通和市域軌道交通的選擇。
　　本文針對全新設計的時速160km/h三懸浮架懸浮系統(tǒng)的中低速磁浮列車進行了車體設計工作，介紹了三懸浮架結構的中低速磁浮列車運行原理和結構，指出其特點對車體

2、設計工作的影響;根據(jù)磁浮列車的特點分析了車體的載荷工況;以車體輕量化作為設計導向，采用模塊化設計方法形成了中低速磁浮列車車體輕量化方案;對車體結構方案進行了有限元分析，得到以下研究成果:
　　1)中低速磁浮列車主要功能系統(tǒng)包括懸浮和導向系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、制動系統(tǒng)，列車的牽引不再依靠黏著力且整列車全部有動力，因此列車系統(tǒng)的載荷分布和傳遞與輪軌列車有極大的區(qū)別。在三懸浮架磁浮列車系統(tǒng)中，由于懸浮架數(shù)量和結構的改變，車體長度、車體支撐位置

3、和數(shù)量與以往車體不同。中低速磁浮列車的特點致使車體的設計工作必須以輕量化為主導。
　　2)中低速磁浮列車車體主要載荷分為垂向載荷、縱向載荷、橫向載荷，由于磁浮列車的結構和功能特點，車體載荷與傳統(tǒng)軌道交通車輛也有很大區(qū)別，在詳細分析三懸浮架中低速磁浮列車載荷特點后，確定了空車工況、超員靜載工況、超員曲線通過工況、兩種救援工況共5個工況載荷。
　　3)借鑒已有磁浮列車以及傳統(tǒng)軌道交通車輛車體材料和結構設計方案進行了車體設計，將車

4、體分為6大模塊，選用了整體鋁合金框架結構和新材料三明治泡沫夾層板結構結合的方案。模塊化設計有利于車體的快速設計與更改，對不同尺寸車體適用能力強，將三明治板和鋁合金型材模塊化后也便于加工和安裝，極大提高設計和生產效率。
　　4)根據(jù)中低速磁浮車體設計方案建立了車體有限元模型，進行了強度校核和局部結構優(yōu)化工作，形成了滿足各工況載荷運用要求的車體結構方案。泡沫材料在該車體結構中主要承受剪切應力，其所能承受的最大剪切應力有0.7MPa左右