2．2模態分析
   
    將建立的懸浮架超單元調入ANSYS中進行模態分析，為了保持sIMPACK與ANSYS環境中懸浮架的剛體自由度一致，不對其施加任何約束。表2列出了懸浮架的模態自振頻率，圖3顯示了懸浮架的前網階模態振型。表2說明懸浮架前四階頻率分別為6．40Hz、7．61Hz、11．39Hz和21．24Hz，圖3表明其對應的模態振型分別為縱向扭轉、橫向彎曲、豎向彎曲以及縱向扭轉+橫向彎曲。可見，懸浮架的結構自振頻率低、振型豐富；扭轉頻率最低，表明其抵抗扭轉變形的能力較差。因此，開展磁浮車輛動力學分析特別是曲線通過仿真時，有必要考慮懸浮架的彈性變形。
   

    3高速磁浮車輛剛彈性動力學模型
   
    利用SIMPACK軟件，建立磁浮車輛除懸浮架之外的其它部件如車體、搖枕、擺桿、牽引拉桿、導向磁鐵、懸浮磁鐵等的剛體模型。同時，將彈性懸浮架有限元分析的結果文件調入FEMBS模塊，經過數據轉換得到．SID FEM文件和CAD文件，然后在SIMPACK中調用該文件，從而建立彈性懸浮架模型。進一步建立各部件(包括彈性懸浮架)之間的連接關系(彈簧、阻尼等力與約束關系，以及電磁懸浮與導向控制系統模型等，最終得到如圖4所示的高速磁浮車輛剛彈性動力學分析模型。其中．電磁懸浮和導向系統均采用了基于狀態估計的反饋控制。
   

    4彈性懸浮架通過曲線時的動態響應
   
    4．1曲線線路條件
   
    以上海高速磁浮線上半徑最小的平面曲線作為仿真計算的線路條件，參數如下：圓曲線半徑Rc=2260m，圓曲線長度Rc=250m，圓曲線橫坡角θc=12°，軌距S=2．22m，緩和曲線長度lt=500m。
   
    上海磁浮線平面曲線采用了正弦線形緩和曲線，線路的中心高程不變，緩和曲線段線路表面是一個空間扭轉曲面。正弦線形緩和曲線的曲率、橫坡角及其導數公式:
   

    SIMPACK Track菜單沒有正弦線形緩和曲線選項，實際建模時需編制曲線線路數據文件，采用SIMPACK軌道文件制作程序生成．unf文件，然后在Track菜單調用該文件，即可建立曲線軌道模型。
   
    4．2仿真結果分析
   
    為了更好地分析彈性懸浮架曲線通過的響應規律，仿真計算時不考慮軌道幾何不平順激擾的影響，車輛速度取曲線平衡通過速度250km/h。結果分析中懸浮架上某點的彈性變形量均指該點相對于懸浮架質心的位移量。
   
    圖5是第四(尾部)懸浮架上8個弓形腳鉸點的垂向彈性變形曲線。由圖5可見，第2、4位和第5、7位鉸點的彈性變形較大，最大變形量為一2．51mm(負號表示方向向上)，同一時刻上述四個鉸點的變形方向相同，但各點的變形方向在前、后緩平u曲線段剛好相反。第1、3位和第6、8位鉸點的彈性變形相對較小，小于0．8mm，變形方向分別與其對應的第2、4位和第5、7位相反。
   

    圖5中弓形腳鉸點的彈性變形量包括了懸浮架整體扭轉引起的位移最和懸浮臂局部的彈性變形量。為了區分這兩種彈性變形，計算了弓形腳鉸點相對于橫粱上垂直對應點的位移量，即懸浮臂的彈性變形量。圖6給出了懸浮臂彈性變形量隨運行距離的變化曲線，它表明懸浮臂變形主要發牛在前后緩和曲線段，最大彈性變化量為0．44mm，是整體彈性變形最大值的17．6％。可見，弓形腳鉸點的彈性位移主要來源于懸浮架的扭轉變形。