側(cè)風(fēng)下高速列車(chē)氣動(dòng)特性及運(yùn)行安全性分析.pdf

1、隨著我國(guó)高速鐵路的快速發(fā)展，列車(chē)的運(yùn)行速度逐步提高，運(yùn)行環(huán)境更加惡劣，其空氣動(dòng)力學(xué)性能和運(yùn)行穩(wěn)定性將發(fā)生顯著變化。在側(cè)風(fēng)作用下，高速列車(chē)周?chē)鲌?chǎng)發(fā)生變化并引起車(chē)體表面壓強(qiáng)變化，氣動(dòng)載荷顯著增大，發(fā)生脫軌或者傾覆的可能性也增大。因此，需要深入研究高速列車(chē)在不同條件下的氣動(dòng)載荷性能，以保證列車(chē)的安全運(yùn)行。
　　本文首先以CHR2型高速動(dòng)車(chē)組為研究對(duì)象，基于流體力學(xué)的基本原理，建立了側(cè)風(fēng)中列車(chē)在路堤、橋梁和平地運(yùn)行時(shí)的三維空氣動(dòng)力學(xué)模型

2、，對(duì)車(chē)體表面及周?chē)鷫簭?qiáng)隨車(chē)速的變化進(jìn)行了分析，比較了不同風(fēng)速和不同路況時(shí)，車(chē)體周?chē)牧鲌?chǎng)分布情況;并得到側(cè)風(fēng)條件下列車(chē)在不同速度和不同路況時(shí)所受到的氣動(dòng)載荷特性，分析對(duì)比了側(cè)風(fēng)對(duì)頭車(chē)、中間車(chē)和尾車(chē)的不同影響;得到列車(chē)氣動(dòng)載荷隨行車(chē)速度提高和側(cè)風(fēng)速度的增大而顯著變大，其中頭車(chē)受到的氣動(dòng)載荷影響要大于中間車(chē)和尾車(chē)，由此認(rèn)為，列車(chē)在側(cè)風(fēng)環(huán)境中的氣動(dòng)性能的優(yōu)劣主要取決于頭車(chē)。通過(guò)對(duì)比列車(chē)在不同路況時(shí)的運(yùn)行情況，得到高速列車(chē)在橋梁和平地上受到的氣

3、動(dòng)載荷相差不大，優(yōu)于復(fù)線路堤，而列車(chē)在復(fù)線路堤下風(fēng)線運(yùn)行時(shí)，環(huán)境最為惡劣。
　　應(yīng)用多體動(dòng)力學(xué)軟件，建立高速列車(chē)的動(dòng)力學(xué)模型，將氣動(dòng)載荷結(jié)果輸入動(dòng)力學(xué)模型，通過(guò)仿真計(jì)算，得到列車(chē)在不同側(cè)風(fēng)速度和行駛速度時(shí)的輪軌垂向力、輪軌橫向力、脫軌系數(shù)和輪重減載率。根據(jù)車(chē)輛運(yùn)行的安全性指標(biāo)，對(duì)列車(chē)在不同風(fēng)速和車(chē)速下運(yùn)行情況進(jìn)行評(píng)估，探討列車(chē)在橫風(fēng)作用下的安全限速問(wèn)題。
　　本文的工作為我國(guó)高速鐵路在側(cè)風(fēng)中運(yùn)行時(shí)提供了參考依據(jù)，研究結(jié)果對(duì)我