张元君
中车石家庄车辆有限公司 河北省石家庄市 051430
为了实现高速客运，大量采用了封闭式高架线路，其线路成本占总成本的60-70%，一般为了降低线路成本并更好地与环境协调，磁浮高架线路做得轻盈美观，较其它桥梁更为柔软，其车/桥祸合作用十分显著。磁浮车/桥相互作用力是均匀的电磁力，尤其是EMS磁浮系统的车辆底部在纵向上除了安装间隙外布满了悬浮电磁铁。因此，磁悬浮车辆与桥梁的祸合作用与普通轮轨系统及公路系统车桥祸合作用不完全一样，它具有自己独特的动力作用规律。
目前，世界上最为先进的常导磁浮试验线是德国高速磁浮线，其20.Skm南环线采用了混凝土简支梁，一般跨度约为25m;北环线上则以钢结构两跨连续梁为主，每联约50m长;在特殊线路段，如缓和曲线段、道岔、交叉线路段，还采用了31m, 37m, 62m跨距的高架梁;而所谓的地面线路，采用的是钢筋混凝土板，以2m间隔的低墩支承。磁浮线路的简支梁预先在地面预制，现场机械吊装，故支承梁的制造、安装、维修方便且成本低，可减少对线路的投资，而且混凝土简支梁自重大、阻尼特性好，具有较好的动力特性;钢结构连续梁由钢结构厂生产出单跨梁，在线路段装配车间组装和焊接成连续梁，其安装维修也很方便，钢结构连续梁利用了中间支点截面的负弯矩，使梁内弯矩沿梁长分布更合理，而且钢结构良好的应力应变关系，也使其在弯曲线路和道岔上表现得更经济、更有效。德国TR06磁浮车在试验线的长期运行试验表明这两种结构线路的应用成效显著。
(一) Pro/E软件下系统结构绘图
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图2磁浮整车装配图
（二）ADAMS软件环境下分析
（1）ADAMS软件概述
ADAMS，即机械系统动力学自动分析，是美国原MDI公司开发的著名虚拟样机仿真软件，后来被MSC.Software公司所收购。ADAMS软件使用交互式图形建模仿真环境，提供零件库、约束库、力库等建模工具，支持并行仿真环境，可以节省大量的建模时间和成本。ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。
（2）将Pro/E中所绘车体图导入ADAMS中
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图3 ADAMS导入图
（3）在ADAMS软件下执行预载分析
预载分析就是计算车辆悬挂系统的预压力。通过静态分析得到悬挂元件的预压力，可以初步检验车辆计算模型的正确性。预载分析支持下列零部件：悬挂元件，剪切弹簧，空气弹簧。从Simulate菜单单击Preload Anlysis，然后选择Submit。就可以对车辆进行预载分析。分析结果如图所示。
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图5 线性化分析结果
（5）在ADAMS软件下执行动态分析
如图所示，在Component列表框中选择displacement_front选项，然后单击Add Curve,分析前竖向阻尼器的位移与时间的关系，然后以同种方法在Component选择force_front,分析前竖向阻尼器受力随时间的关系。
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图9位移与受力之间的关系
从图中可以看出前竖向阻尼器在0.4与0.5之间上下跳动，随着时间的推移这种跳动越来越小，受力范围也越来越小，列车趋于平衡行驶。
（6）在ADAMS软件下执行稳定性分析
ADAMS软件提供两种类型的稳定性分析，即开环稳定性分析和闭环稳定性分析。通过开环或闭环稳定性分析，可以考察车辆模型在不同运行速度和磁/轨接触状态下的运动稳定性。这些信息有助于了解车辆的临界速度。完成稳定性分析后，可以显示和观测不同参数情况下的车辆模态。
1.开环稳定性分析
开环稳定性分析用于计算车辆在给定的初始速度（最终速度范围内）的特征模态。整个速度范围被分成几个阶段。
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图10开环稳定性分析结果图
ADAMS软件还提供了提供了一个舒适性工具箱。可以对车辆在行驶过程中的舒适性进行评价。此外还可以分析列车行驶过程中的制动力，振动等。由于时间的关系和对软件的掌握程度，这些问题暂时没能得到很好的解决，我将在以后的时间继续去探讨分析。