高温超导体自发现以来,因其广泛的应用前景,迅速吸引了人们的关注。从先进的信息技术到医学科学,从电力应用到节能环保,从基础科学到交通运输。各种超导装置和器件都发挥着各自的优势。其中,高温超导块材更是获得了磁悬浮技术界的青睐,被广泛应用在超导磁悬浮轴承、超导储能、高温超导磁悬浮车等领域。高温超导磁悬浮车研究经历近30年的发展,更是取得了较大的研究进展。在高温超导磁悬浮车的早期研究中,关于悬浮体准静态研究较多。包括悬浮力、导向力及刚度、阻尼、磁滞及弛豫特性等,关于其动态特性及悬浮系统性能演化方面的研究较少。高温超导体因其自身悬浮及导向力源自块材中的晶格缺陷,在运动过程中不可避免地会产生磁通蠕动及流动、再磁化等现象。早期研究中已发现超导块材会随着时间、载荷、外磁场等变化而发生悬浮位置的变化,这种现象称为悬浮漂移。悬浮漂移对高温超导磁悬浮车的悬浮稳定性产生影响。本文试验及仿真基于西南交通大学牵引动力国家重点实验室高温超导磁悬浮车环形试验线平台。研究内容与研究结论具体如下:(1)开展了不同场冷高度下的高温超导磁悬浮车的长时间悬浮漂移试验研究。结论:随着运行时间增加,整车横垂向频率会略微增大;横垂向悬浮漂移逐渐趋于稳定,增加速率减缓。采用幂函数可以较好拟合出悬浮高度随时间的变化,采用指数函数可以较好拟合出横向悬浮漂移随时间变化。通过拟合曲线计算得到高温超导磁悬浮车可以保持长时间运行的稳定性。(2)完成了速度、偏载、循环载荷对整车悬浮漂移影响的试验研究。结论:速度增加会造成横垂向悬浮漂移增加;偏载会增大偏载处杜瓦的垂向悬浮漂移;侧偏载会造成横向悬浮漂移增大;循环载荷会增大垂向悬浮漂移。在实际运用中,应避免侧偏载的情况。(3)采用预载、铜质涡流阻尼器、场冷偏心对整车悬浮漂移进行改善。结论:预载可抑制整车横垂向悬浮漂移;铜质涡流阻尼器在低速运动下作用不明显;场冷偏心可以抑制横向悬浮漂移。基于场冷偏心的改善作用,提出一种交错排布的高温超导磁悬浮车转向机构。(4)使用Adams软件,根据环形试验线上高温超导磁悬浮车实际参数,对运动在环形试验线上的高温超导磁悬浮车进行了仿真。将仿真结果与实际测试的数据进行了对比,通过添加垂向减振器可以减小垂向振动的传递。(5)提出了一种新型独立悬浮单元的转向架结构,将新车与原车的一、二号杜瓦的运动轨迹进行对比。结果表明在直线段上时,新车的一、二号杜瓦最大横向位移要小于原车;在曲线段时,新车一号杜瓦的最大横向位移较小,二号杜瓦最大横向位移与原车相比基本一致。结果表明新型独立悬浮单元的转向架结构可以较好的减小杜瓦的横向位移,从而减小悬浮漂移的产生。本文研究了高温超导磁悬浮车长时间、多工况下的悬浮漂移特性,并提出多种改善方法,对高温超导磁悬浮车设计及应用具有一定参考价值。