磁浮列车-桥梁耦合自激振动机理分析与仿真验证

来源：振动与冲击杂志2017年第18期北京时间：

作者：王连春，李金辉,，周丹峰，李杰

单位：1. 国防科学技术大学 机电工程与自动化学院，湖南 长沙 4100732. 近地面探测与感知技术重点实验室，江苏 无锡 214035

摘要：当磁浮列车静止悬浮在某段桥梁上时，磁浮列车的电磁铁和桥梁会同时出现大幅垂向振动，这种现象被称为磁浮列车-桥梁耦合自激振动。目前国内外对于该问题的研究不够完善，振动产生的机理认识也不够清楚；同时在工程上，车-桥梁耦合自激振动问题仍未得到很好解决。为此本文从三个不同角度来分析车-桥梁耦合自激振动的基本原理。本文首先建立了单悬浮点-弹性桥梁简化的耦合模型，并基于此最小耦合模型，从能量传递的角度阐述了自激振动的机理，并指出悬浮系统在特定频段的有源性是导致自激振动产生的根本原因。其次，将桥梁子系统作为整个耦合系统的前向通道，将悬浮子系统视为耦合系统的反馈通道，由此从耦合系统的特征多项式的角度分析了自激振动的机理。最后根据系统开环传递函数，利用稳定性判据分析了自激振动的基本原理。基于上述分析，本文得出了四个有效结论，为认识并解决自激振动问题提供了理论参考。最后在构建起整个动态模型之上，进行了相应的数字仿真分析，仿真结果验证了所得出结论的正确性。<br>

关键词：磁浮列车；自激振动；机理分析；仿真验证