模拟帮助Nevomo创新从磁悬浮到超级高铁技术

虽然大流行期间旅行大大减少，但它仍然是现代生活的基本组成部分。无论从A地到B地意味着在镇上快速旅行还是在地球上进行长途旅行，今天的旅行体验都是复杂而耗费精力的。随着降低排放的压力越来越大，如何使新的交通技术尽可能“绿色”，同时提高行驶速度和保持安全，是当务之急。

波兰初创公司Nevomo就是其中的佼佼者。该公司的创始人是2017年SpaceX Hyperloop Pod竞赛的决赛入围者，该公司正在开发基于磁悬浮(称为磁轨)、直线电机和自主控制系统的新一代高速铁路。他们受超级高铁启发的磁轨列车将在现有的铁轨上运行，这些铁轨经过升级以适应高速旅行，不需要建造新的基础设施。

超级高铁技术满足了对速度的需求

除了其他不同之处之外，超级高铁不像传统火车那样靠轮子运行。相反，车厢——被称为podcar或个人快速交通(PRT)——被设计成基本上漂浮在类似于空气滑雪板的东西上，使用被动磁悬浮技术来减少摩擦。磁轨列车的最终速度将达到每小时1200公里(745英里)，比飞机旅行还要快。然而，由于磁轨列车将依靠电力运行，它们的碳足迹预计将是微不足道的。

Nevomo将分三个阶段推出该系统。每一个新的阶段都承诺比前一个阶段的速度更快:

1. 一种被动式磁悬浮列车——或磁轨——将在升级后的现有铁路线上运行，时速可达550公里(340英里)。这大约是传统铁路线运行速度的两倍，与高速铁路相同。
2. 添加特殊的真空罩将把磁轨技术转变为最高时速600公里(373英里)的超级铁路。
3. 超级高铁将在专用轨道上运行，时速可达1200公里(745英里)。
   

仿真提高磁轨制动性能e

世界各地的公司都在研发超级高铁车辆。在竞争如此激烈和项目如此具有革命性的情况下，首先进入市场需要为复杂的问题找到令人满意的解决方案并高效地执行。

用于悬浮系统的永磁组件
在Nevomo的演示车上

在早期设计阶段使用Ansys仿真，Nevomo工程师能够快速了解被动磁悬浮、电磁制动器和直线电机在各种条件下的工作原理。最终，仿真帮助Nevomo避免了错误，并在更短的时间内实现了许多设计里程碑。

例如，通过减少计算时间和验证多种设计变化，模拟磁轨的电磁制动器加快了开发过程。

Nevomo永磁体模拟的时间步长
悬浮系统，带有通量线和电流密度图

电磁制动器基于钕铁硼(钕铁硼或“neo”)永磁体——一种可以满足高密度能量需求的稀土磁铁。为了优化磁场强度，Nevomo模拟了不同的磁体阵列和磁化方向。工程师还使用Ansys分布式求解选项(DSO)和高性能计算(HPC)技术来加快数百个3D模拟的求解时间。

先走向未来

Nevomo在磁轨技术方面的工作包括设计一种用于非接触推进的永磁直线同步电机。模拟有助于减少物理原型的数量，节省金钱和时间。该公司还计划使用Ansys软件分析天线设计，并优化印刷电路板对电磁辐射的屏蔽。

致力于改变生活的技术需要独特的方法和强大的工具。通过计算机模拟，Nevomo是超级高铁的先驱发明，以更快的速度将世界带入未来。

Symkom是Ansys在波兰的渠道合作伙伴，为Nevomo提供服务和支持。Symkom为客户提供流体、机械、电磁和耦合分析领域的计算机辅助工程(CAE)解决方案。

要了解更多关于Ansys铁路行业解决方案的信息，请注册铁路行业网络研讨会系列。