博科测试亮相第八届轨交CAE论坛:600km/h磁浮全速度级试验平台背后的硬核技术!

2026-06-24 19:46:28
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4月15日至17日,2026(第八届)中国轨道交通CAE仿真&测试产业论坛在河北唐山举行。本次论坛汇聚了来自中车系主机厂、科研院所、高校及产业链上下游企业的数百位技术精英。博科测试(301598)SERVOTEST作为伺服液压测试领域的受邀企业参会,与行业同仁深度交流、共探技术创新。

时速600公里的高速磁浮列车,从静止到全速运行,如何在实验室里完成验证?

公司控制算法资深工程师孟浩然在论坛上发表了题为《时速600公里高速磁浮交通系统全速度级运行性能试验平台》的专题技术报告,系统分享了博科测试(301598)在磁浮交通测试领域的工程实践。

01

为什么磁浮测试需要”全速度级”试验平台?

高速磁浮技术正从”部件级”向”全速度级整车系统”的可靠性验证跨越。这一跨越背后,是四大行业痛点:

实车试验线造价高昂。 600km/h级别的试验线建设成本极高、周期(883436)极长,且实际物理线路无法覆盖所有桥梁结构类型、轨道刚度及路谱特征。

极端气动工况难以复现。 强横风侵袭、隧道激波、高速交会(会车)等极限气动载荷与车钩作用,在实车试验中难以安全、稳定、定量地复现。

“车-轨-控”强耦合仿真存在瓶颈。 纯CAE仿真难以100%精准预测高速状态下的电磁-机械自激振动,控制系统算法迭代亟需全尺寸、高频次的”物理真值”反哺闭环。

系统尺寸效应明显。 传统的缩比模型试验难以准确反映整车级别的动态耦合特性。

因此,行业迫切需要一种整车振动试验平台,能够在实验室内精准复现时速600km/h高速行车状态下的轨道动态响应,并实现不同类型桥梁、气动载荷、车钩作用等多维行车边界条件的灵活加载与模拟。

02

试验平台核心架构:参考系协同转换

博科测试(301598)构建的这套全速度级运行性能试验平台,核心定位是“整车级验证平台”,具备三大核心能力:

0~600km/h全速度级动态运行模拟

平台能够实现整车级0~600km/h全速度级的动态运行模拟,精准复现不同速度等级下的车轨耦合轨道振动响应。

基于参考系转换试验机理

整个平台最核心的底层逻辑是参考系转换。通过将现实场景转换为实验室环境,设计整车走行系统振动试验台,以模拟 600km/h 磁浮列车的运行:

现实场景(以桥梁结构为参考系): 现实中,是列车在桥梁上高速行驶。

实验室模拟(转换为以磁浮列车为参考系): 在实验室里,列车物理上是静止的。我们以列车为参考系,让列车下方的“桥梁”(即伺服液压振动台)动起来,输入线路的不平顺与挠度变形。

基于这一转换原理,我们突破了行业技术空白,成功研发了世界上首台磁浮列车混合试验系统:

我们将机理不明确、需要重点关注的磁浮列车作为“物理子结构”,放在伺服液压试验台上进行动态加载;将下部的轨道桥梁等其余部分作为“数值子结构”,放在计算机里进行实时的高性能求解。这种首创的“物理子结构+数值子结构”混合试验架构,有效解决了传统试验中场地与设备受限、系统尺寸效应明显等难题。

多维工况模拟能力

具备多层级测试能力,支持开展单悬浮架振动试验及整车级验证。

满足车辆关键技术如车轨耦合动力学验证、静态与整车级稳定悬浮边界研究、以及气动载荷限值等试验研究。

03

从路谱转化到混合试验:四大应用方向

报告中,工程师重点展示了平台的典型测试成果与应用,涵盖四大方向:

实车线路对比验证

将实测线路的高程不平顺信号转换为台阵系统多自由度运行加载信号,采用割线法以分段直线代替曲线的方式进行近似复现。试验数据与实车线路测试数据对比验证,证明了平台的高保真度。

悬浮导向稳定性分析

通过混合试验平台,对悬浮导向控制系统在不同速度、不同边界条件下的稳定性进行全面评估,精准识别系统潜在的失稳风险。

振动传递路径(TPA)分析

从轨道不平顺激励到车体响应,追踪振动能量在车辆各子系统间的传递路径,精准识别的能量传递特征,为整车运行平稳性优化提供数据支撑。

乘坐舒适性综合评价

基于ISO 2631等国际标准,对磁浮列车在不同速度等级、不同线路条件下的乘坐舒适性进行客观评价与主观关联分析。

测试过程曲线

04

能力拓展:从单悬浮架到整车级的全矩阵布局

基于在轨道交通测试领域积累的底层核心技术,博科测试(301598)已形成覆盖”单部件-子系统-整车”全层级的试验能力矩阵:

常导磁悬浮整车振动试验台

常导磁悬浮单悬浮架试验台

超导磁悬浮整车振动试验台

超导磁悬浮单悬浮架试验台

可变制式磁悬浮单悬浮架试验台(兼容多制式)

轨道交通桥上行车系统

这一产品矩阵可同时支撑常导磁浮和超导磁浮两大技术路线的研发测试需求,为我国高速磁浮交通系统的工程化与商业化提供测试基础设施。

05

展台交流:技术与需求的深度对接

论坛期间,SERVOTEST展台吸引了众多参会嘉宾驻足交流。来自中车系主机厂、科研院所和高校的技术人员,就磁浮试验平台的技术细节、应用场景和定制化需求进行了深入探讨。

多位与会专家表示,博科测试(301598)提出的”混合试验”技术路线——将物理试验与数值仿真实时耦合——为磁浮交通系统的大尺度、全速度级测试验证提供了切实可行的解决方案,具有重要的工程应用价值。

06

写在最后

从350km/h的高铁(885562)到600km/h的磁浮,中国轨道交通的速度纪录不断被刷新。速度的背后,是无数测试工程师在实验室里的千锤百炼。

SERVOTEST深耕伺服液压测试领域,从地震模拟到磁浮测试,始终专注于这件事:用精准的物理验证平台,为大国重器的安全可靠运行提供保障。

"让时速600公里的梦想,在实验室里先跑起来。"

关于SERVOTEST SERVOTEST公司是北京博科测试(301598)系统股份有限公司的全资子公司。北京博科测试(301598)系统股份有限公司成立于2006年,目前拥有伺服液压试验和汽车智能测试两大业务平台,获得多项荣誉及资质。总部位于北京市北京经济技术开发区景盛中街20号,拥有面积5000㎡的办公大楼和面积10000㎡的生产厂房,并在上海、重庆、广州设有分公司及办事处,在长春、西安、郑州、南京、武汉、长沙、柳州等地设有售后服务机构,为用户提供及时的技术支持。

2024年12月20日,北京博科测试(301598)系统股份有限公司(股票简称为“博科测试(301598)”,股票代码为“301598”)在深交所创业板正式挂牌上市。

博科测试(301598)活跃于全球各地的关键行业市场,包括轨道交通、航空航天、土木结构、汽车、核电(885571)等领域,提供技术先进、高度定制的伺服测试系统,满足用户的多样化需求。

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