中低速磁浮车通过安装在悬浮架上的集电靴与铺设在走行轨两旁的授流轨接触取流,为磁浮车牵引、悬浮、导向以及其他的用电设备提供能源和动力。集电靴、授流轨及其两者之间的动态关系是影响中低速磁浮车进一步提速的基础和关键。本文基于虚拟样机技术对靴轨受流系统的动态特性进行了仿真研究,主要研究工作及创新点如下:1.建立带有集电靴与授流轨的中速磁浮列车整车动力学虚拟样机仿真模型。首先根据集电靴实际结构,对集电靴进行多刚体动力学仿真建模;其次基于唐山低速磁浮试验线轨道不平顺路谱特征,建立了授流轨和走行轨不平顺线路模型;最后,将集电靴和授流轨的仿真模型整合到中速磁浮列车模型中,得到了仿真分析靴轨受流系统动态特性的虚拟样机模型。2.补充接触电阻作为靴轨受流的性能指标并进行车辆运行速度对靴轨受流系统的仿真分析。首先在传统对受流质量的评价方法的基础上,补充了接触电阻作为靴轨受流的评价指标;其次基于LMS Virtual.Lab Motion软件进行在轨道不平顺和平顺条件下车速不同的仿真试验并得到靴轨的振动响应;基于仿真数据,并利用接触力,离线率以及接触电阻对仿真结果进行分析,得出接触电阻作为指标比接触力和离线率更有区分度的反映靴轨接触受流质量的变化情况的结论;说明授流轨道不平顺和车速的增大是引起靴轨受流质量下降的主要原因,尤其在高速时,滑靴振动尤为明显。3.车辆运行速度对靴轨受流系统的磨损特性的影响。本文利用前人在靴轨受流实验中得到的磨损量经验公式,并基于靴轨动力学仿真接触力随位移变化的仿真数据,得到在轨道平顺和轨道不平顺条件下磨损随速度和位移变化的响应规律,说明在轨道平顺和轨道不平顺条件下磨损量磨损率随速度的增大不断上升,尤其在授流轨不平顺条件下造成集电靴磨损的现象尤为明显,当车速大于180km/h时磨损加剧受流质量急剧下降。4.高速时滑靴质量和不平顺轨道水平对靴轨受流系统的影响。本文分别进行在车辆运行速度200km/h的条件下,不同轨道不平顺水平和不同滑靴质量的靴轨受流动力学仿真,根据仿真结果得出以下结论:滑靴质量增大会导致靴轨振动更为剧烈,接触力、接触电阻和磨损率明显增加。若运行到200km/h,滑靴质量最好不大于8kg。轨道不平顺水平与受流质量成反比,授流轨不平顺是引起靴轨振动、接触力、接触电阻和磨损率增大的决定性因素。若运行到200km/h,授流轨不平顺水平最好控制在1mm以下。本文的研究结果可为电机中置式中速磁浮列车靴轨受流系统工程化研制提供理论指导,为优化靴轨受流系统,选择合适靴轨参数提供理论依据。