JP2014119336A - 超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験方法及び試験装置 - Google Patents
超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験方法及び試験装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014119336A JP2014119336A JP2012274327A JP2012274327A JP2014119336A JP 2014119336 A JP2014119336 A JP 2014119336A JP 2012274327 A JP2012274327 A JP 2012274327A JP 2012274327 A JP2012274327 A JP 2012274327A JP 2014119336 A JP2014119336 A JP 2014119336A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic levitation
- excitation
- dynamic durability
- superconducting magnetic
- ground coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Abstract
【解決手段】 超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験方法において、超電導磁気浮上式鉄道の地上コイル1を加振用治具5を介した動電型加振装置4にボルト3で締結し、そのボルト締結部2近傍の発生応力を電磁加振時と等価とするようにし、電磁加振力の代替として慣性力を利用する動的加振を行う。
【選択図】 図1
Description
(1)油圧式疲労試験機
供試体を固定し、載荷治具を介して所定の箇所に所定の荷重を繰り返し加える方法で、一般的な機械的耐久性試験方法である。加振周波数が20Hz以下、分布荷重が加えられない等、超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験としては、実使用時との等価性に劣る試験方法である。
地上コイルの動的耐久性を検証する手段としては、超電導磁石磁場を利用した電磁加振試験が一般的である。励磁した超電導磁石に地上コイルを対向設置し、外部のインバータ電源から任意の電流値、周波数の交流電流を通電することにより、地上コイルのコイル導体に加振力を発生させるものである。加振周波数や加振力を任意に設定できる上に、コイル導体に分布荷重が加えられるため、実使用時との等価性に優れた耐久性試験方法である。
地上コイルの動的耐久性を検証する手段としては、この図に示すような超電導磁石による超電導磁石磁場を利用した地上コイルの電磁加振試験が一般的である。当該試験は、地上コイルへの分布荷重や加振周波数において、実走行との等価性に優れている。
また、本願発明者らは、超電導磁気浮上式鉄道の地上コイルのモールド材を対象に、任意の周波数での加振が可能な超電導磁石磁場を利用した電磁加振疲労試験装置を提案している(下記特許文献1参照)。
(i)磁気浮上式鉄道用地上コイルのように比較的剛性の小さい供試体では、載荷による変位量が大きく、加振周波数をせいぜい20Hz程度にしか上げられず、高速走行を模擬した動的耐久性試験用途には適用できない。
(2)電磁加振試験の場合は、実使用時との等価性に優れた試験方法である反面、以下の問題点を有している。
(i)強磁場発生用超電導磁石や励磁電源、地上コイルへの通電用大容量インバータ、コイル取付架台、交流磁場遮蔽板、地上コイル冷却設備等の付帯設備が必要となり、高価な所要設備を整備する必要がある。
(iii)事前準備を含め試験に要する費用や労力が大きく、簡易な評価試験とは言い難い。
〔1〕超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験方法において、超電導磁気浮上式鉄道の地上コイルを加振用治具を介した動電型加振装置にボルトで締結し、そのボルト締結部近傍の発生応力を電磁加振時と等価とするようにし、電磁加振力の代替として慣性力を利用する動的加振を行うことを特徴とする。
〔3〕上記〔1〕記載の超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験方法において、前記ボルト締結部毎に非対称な加振力を付加することを特徴とする。
〔5〕上記〔1〕記載の超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験方法において、耐候性試験装置内に前記動電型加振装置を設置することにより、外部より負荷される環境劣化要因を加味することを特徴とする。
〔7〕超電導磁気浮上式鉄道の地上コイルを加振用治具を介した動電型加振装置にボルトで締結し、そのボルト締結部近傍の発生応力を電磁加振時と等価とするようにし、電磁加振力の代替として慣性力を利用する動的加振源を具備することを特徴とする。
〔9〕上記〔8〕記載の超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験装置において、前記環境劣化要因が紫外線照射や温度変化、湿度変化、散水であることを特徴とする。
(1)動電型加振装置及び加振用治具があれば、大掛かりな試験設備を必要としないため、安価に検証試験が可能である。
(2)地上コイルに発熱を伴わないため、連続加振が可能であり、試験期間を大幅に短縮(例えば約3カ月→約40時間)が可能となる。
図1は本発明の実施例を示す慣性力を利用した超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験装置である。
この図において、地上コイル1をボルト3にてボルト締結し、地上コイル1のボルト締結部2に動電型加振装置4に加振用治具5を介して地上コイル1のボルト締結部2を強制加振力を加える。したがって、地上コイル1のボルト締結部2を強制加振することにより、地上コイル1の質量に比例した慣性力を与えるようにした。
図2は本発明にかかる加振周波数による慣性力特性図であり、コイル質量;100kg、加振変位:1mm、横軸に加振周波数(Hz)、縦軸に慣性力(kN)を示している。
また、図3は本発明にかかる加振変位による慣性力特性図であり、コイル質量;100kg、加振周波数:100Hz、横軸に加振変位(mm)、縦軸に慣性力(kN)を示している。
x=Asinωt
v=Aωcosωt
α=−Aω2 sinωt=−ω2 x
F=mα
次に、動電型加振機による検証について説明する。
加振条件は(1)実機コイルを上記したように動電型加振機に締結する。
(2)実機コイルの締結部近傍の発生応力を電磁加振時と等価に設定する。つまり、この図に示すように、実機コイル11を加振用治具12を介した動電型加振機13での機械加振を行う。
図6は締結部近傍の振動加速度を示す図であり、図6(a)は締結部(積層型FRPブッシュ)近傍の振動加速度、図6(b)は締結部(金属ブッシュ)近傍の振動加速度を示す図である。
次に、モーダル解析結果を元にした動的耐久性試験について説明する。
図7は応用試験例としてハンマリング試験状況を示す図、図8は3D表示〔コンプレックス〕100Hz(軸力50%)を示す図であり、ここでは、打点は7、測定点は(1)〜(8)であり、測定点(5)と(6)は緩み模擬10,20,50%と設定している。
(ii) ボルト締結部毎(例えば、上コイル(2),(3)と下コイル(5),(6)に事前解析に基づく加振位相差にて加振力を付加する。
(iii) 耐候性試験装置内に動電型加振装置を設置することにより、紫外線照射や温度変化、湿度変化、散水との複合試験が可能となる。
(1)動電型加振装置及び加振用治具があれば、大掛かりな試験設備を必要としないため、安価に検証試験が可能である。
(2)地上コイルに発熱を伴わないため、連続加振が可能であり、試験期間を大幅に短縮(例えば約3カ月→約40時間)が可能となる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
2 地上コイルのボルト締結部
3 ボルト
4,13 動電型加振装置
5,12 加振用治具
11 実機コイル
Claims (9)
- 超電導磁気浮上式鉄道の地上コイルを加振用治具を介した動電型加振装置にボルトで締結し、そのボルト締結部近傍の発生応力を電磁加振時と等価とするようにし、電磁加振力の代替として慣性力を利用する動的加振を行うことを特徴とする超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験方法。
- 請求項1記載の超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験方法において、モーダル解析結果を元にした加振条件にて動的耐久性試験を行うことを特徴とする超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験方法。
- 請求項1記載の超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験方法において、前記ボルト締結部毎に非対称な加振力を付加することを特徴とする超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験方法。
- 請求項1記載の超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験方法において、前記ボルト締結部毎に事前解析に基づく加振位相差にて加振力を付加することを特徴とする超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験方法。
- 請求項1記載の超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験方法において、耐候性試験装置内に前記動電型加振装置を設置することにより、外部より負荷される環境劣化要因を加味することを特徴とする超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験方法。
- 請求項5記載の超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験装置において、前記環境劣化要因が紫外線照射や温度変化、湿度変化、散水であることを特徴とする超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験装置。
- 超電導磁気浮上式鉄道の地上コイルを加振用治具を介した動電型加振装置にボルトで締結し、そのボルト締結部近傍の発生応力を電磁加振時と等価とするようにし、電磁加振力の代替として慣性力を利用する動的加振源を具備することを特徴とする超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験装置。
- 請求項7記載の超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験装置において、耐候性試験装置内に前記動電型加振装置を設置することにより、外部より負荷される環境劣化要因を加味することを特徴とする超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験装置。
- 請求項8記載の超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験装置において、前記環境劣化要因が紫外線照射や温度変化、湿度変化、散水であることを特徴とする超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012274327A JP5917384B2 (ja) | 2012-12-17 | 2012-12-17 | 超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012274327A JP5917384B2 (ja) | 2012-12-17 | 2012-12-17 | 超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014119336A true JP2014119336A (ja) | 2014-06-30 |
JP5917384B2 JP5917384B2 (ja) | 2016-05-11 |
Family
ID=51174293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012274327A Expired - Fee Related JP5917384B2 (ja) | 2012-12-17 | 2012-12-17 | 超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5917384B2 (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106570264A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-04-19 | 南京航空航天大学 | 纯模态试验中快速适调激振力的方法 |
CN107588949A (zh) * | 2017-09-23 | 2018-01-16 | 吉林大学 | 动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台 |
CN110441056A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-11-12 | 合肥工业大学 | 一种非接触式机械能传递试验台及其试验方法 |
CN110617930A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-12-27 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种车轨耦合振动试验的模拟方法、装置及*** |
CN110836783A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-02-25 | 杭州电子科技大学 | 基于阈值判断的ga-bp的磁悬浮列车故障检测方法 |
CN112649167A (zh) * | 2019-10-10 | 2021-04-13 | 中国航天科工飞航技术研究院(中国航天海鹰机电技术研究院) | 超导磁体振动冲击试验*** |
CN112798210A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-05-14 | 西南交通大学 | 一种电动悬浮磁浮列车振动试验台及其试验方法 |
CN114694468A (zh) * | 2020-12-25 | 2022-07-01 | 中国航天科工飞航技术研究院(中国航天海鹰机电技术研究院) | 超导磁悬浮直线电机动子磁体全拟真地面动态试验装置 |
CN115290281A (zh) * | 2022-09-05 | 2022-11-04 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 一种超导磁体的测试方法、***及处理器组件 |
CN115389233A (zh) * | 2022-10-28 | 2022-11-25 | 西南交通大学 | 一种真空管道超高速磁浮交通动模试验平台及试验方法 |
CN116046424A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-05-02 | 西南交通大学 | 一种双盘线圈式电动悬浮实验装置 |
JP7268922B1 (ja) | 2021-10-27 | 2023-05-08 | 西南交通大学 | 磁気浮上式鉄道走行状態模擬装置及びその模擬方法 |
US11971326B2 (en) | 2022-10-28 | 2024-04-30 | Southwest Jiaotong University | Dynamic simulation test platform and method for ultra-high-speed evacuated tube magnetic levitation (maglev) transportation |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006275604A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Daiwa House Ind Co Ltd | 屋根防水シート固定ねじの緩み試験装置 |
JP2007081068A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Railway Technical Res Inst | 浮上式鉄道用地上コイルの締結部の構造 |
JP2011038817A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Railway Technical Res Inst | 動電型振動発生装置を用いた周波数可変疲労試験装置 |
JP2012078314A (ja) * | 2010-10-06 | 2012-04-19 | Railway Technical Research Institute | 超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルのケーブル接続部振動試験装置 |
-
2012
- 2012-12-17 JP JP2012274327A patent/JP5917384B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006275604A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Daiwa House Ind Co Ltd | 屋根防水シート固定ねじの緩み試験装置 |
JP2007081068A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Railway Technical Res Inst | 浮上式鉄道用地上コイルの締結部の構造 |
JP2011038817A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Railway Technical Res Inst | 動電型振動発生装置を用いた周波数可変疲労試験装置 |
JP2012078314A (ja) * | 2010-10-06 | 2012-04-19 | Railway Technical Research Institute | 超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルのケーブル接続部振動試験装置 |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106570264A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-04-19 | 南京航空航天大学 | 纯模态试验中快速适调激振力的方法 |
CN106570264B (zh) * | 2016-10-28 | 2019-10-25 | 南京航空航天大学 | 纯模态试验中快速适调激振力的方法 |
CN107588949A (zh) * | 2017-09-23 | 2018-01-16 | 吉林大学 | 动车组凸轮激振双短轴摆动接地装置试验台 |
CN110617930A (zh) * | 2019-08-12 | 2019-12-27 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种车轨耦合振动试验的模拟方法、装置及*** |
CN110617930B (zh) * | 2019-08-12 | 2021-01-22 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种车轨耦合振动试验的模拟方法、装置及*** |
CN110441056A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-11-12 | 合肥工业大学 | 一种非接触式机械能传递试验台及其试验方法 |
CN110441056B (zh) * | 2019-09-09 | 2021-02-05 | 合肥工业大学 | 一种非接触式机械能传递试验台及其试验方法 |
CN112649167A (zh) * | 2019-10-10 | 2021-04-13 | 中国航天科工飞航技术研究院(中国航天海鹰机电技术研究院) | 超导磁体振动冲击试验*** |
CN110836783A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-02-25 | 杭州电子科技大学 | 基于阈值判断的ga-bp的磁悬浮列车故障检测方法 |
CN114694468A (zh) * | 2020-12-25 | 2022-07-01 | 中国航天科工飞航技术研究院(中国航天海鹰机电技术研究院) | 超导磁悬浮直线电机动子磁体全拟真地面动态试验装置 |
CN112798210B (zh) * | 2021-04-14 | 2021-08-31 | 西南交通大学 | 一种电动悬浮磁浮列车振动试验台及其试验方法 |
US11366038B1 (en) | 2021-04-14 | 2022-06-21 | Southwest Jiaotong University | Vibration test bench for electrodynamic-suspension magnetic levitation (maglev) trains and testing method using same |
CN112798210A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-05-14 | 西南交通大学 | 一种电动悬浮磁浮列车振动试验台及其试验方法 |
JP7268922B1 (ja) | 2021-10-27 | 2023-05-08 | 西南交通大学 | 磁気浮上式鉄道走行状態模擬装置及びその模擬方法 |
JP2023067682A (ja) * | 2021-10-27 | 2023-05-16 | 西南交通大学 | 磁気浮上式鉄道走行状態模擬装置及びその模擬方法 |
CN115290281A (zh) * | 2022-09-05 | 2022-11-04 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 一种超导磁体的测试方法、***及处理器组件 |
CN115290281B (zh) * | 2022-09-05 | 2023-10-27 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 一种超导磁体的测试方法、***及处理器组件 |
CN115389233A (zh) * | 2022-10-28 | 2022-11-25 | 西南交通大学 | 一种真空管道超高速磁浮交通动模试验平台及试验方法 |
US11971326B2 (en) | 2022-10-28 | 2024-04-30 | Southwest Jiaotong University | Dynamic simulation test platform and method for ultra-high-speed evacuated tube magnetic levitation (maglev) transportation |
CN116046424A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-05-02 | 西南交通大学 | 一种双盘线圈式电动悬浮实验装置 |
CN116046424B (zh) * | 2023-02-08 | 2023-06-13 | 西南交通大学 | 一种双盘线圈式电动悬浮实验装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5917384B2 (ja) | 2016-05-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5917384B2 (ja) | 超電導磁気浮上式鉄道用地上コイルの動的耐久性試験方法 | |
JP5275940B2 (ja) | 動電型振動発生装置を用いた周波数可変疲労試験装置 | |
US20120147709A1 (en) | Electromagnetic seismic vibrator architecture | |
JP5225949B2 (ja) | 超電導磁石磁場を利用した電磁加振疲労試験装置 | |
CN103512715A (zh) | 机舱测试设备 | |
Jung et al. | Investigation of applicability of electromagnetic energy harvesting system to inclined stay cable under wind load | |
Thein et al. | Damping ratio and power output prediction of an electromagnetic energy harvester designed through finite element analysis | |
CN107462385B (zh) | 永磁直驱电机振动冲击试验方法 | |
CN204389447U (zh) | 750kV支柱瓷绝缘子振动声学检测试验辅助装置 | |
CN108593233A (zh) | 疲劳强度测量设备及*** | |
CN107941443B (zh) | 一种单自由度涡流磁阻尼原理验证实验装置 | |
Duvigneau et al. | Vibration analysis of an electric wheel hub motor at stationary operating points | |
Subbiah et al. | Rotor and Structural Dynamics of Turbomachinery | |
US20230025973A1 (en) | Method and an Arrangement for Controlling Vibration of a Variable Frequency Drive Controlled Electric Machine | |
Bruzzese et al. | Failure root-cause analysis of end-ring torsional resonances and bar breakages in fabricated-cage induction motors | |
Geng et al. | Design and simulation of gas turbine blade fatigue testing rig driven by electric magnet | |
CN104165932A (zh) | 750kV支柱瓷绝缘子振动声学检测试验辅助装置的通用支撑底座及试验方法 | |
CN207456506U (zh) | 柔性塔筒的性能测试设备 | |
Lange et al. | Analysis of damping models in a structural mechanical 3D-FE stator end-winding region model | |
Varghese | Electromagnetic noise from permanent magnet motors | |
Vondřich | Stresses of an Electric Motor Frame | |
JP2000258288A (ja) | 動電式振動発生機 | |
Hwang et al. | A method for dynamic simulation and detection of air-gap eccentricity in induction motors by measuring flux density | |
Bahemmat et al. | Finding a simplified model for a stator end winding field | |
Kreischer | Modern methods to monitor end winding vibrations in turbo-generators |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150309 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150805 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150901 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150925 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160405 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160406 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5917384 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |