高速列車風(fēng)致安全研究.pdf

1、隨著我國高速鐵路的發(fā)展及列車車速的日益提高，列車與空氣之間的相互作用加劇，出現(xiàn)了一系列亟待解決的危及行車安全的空氣動力學(xué)問題。高速列車——空氣相互作用問題是一個關(guān)系高速列車運行安全的重要工程技術(shù)問題，也是我國發(fā)展高速鐵路所必須解決的一個關(guān)鍵技術(shù)問題。針對側(cè)風(fēng)環(huán)境下高速列車的運行安全性問題，本文結(jié)合空氣動力學(xué)和車輛系統(tǒng)動力學(xué)，對平地、路堤及橋梁上高速列車的運行安全性進(jìn)行研究。
　　 本文基于三維定常不可壓縮Navier-Stoke

2、s方程以及標(biāo)準(zhǔn)k-ε兩方程湍流模型，利用FLUENT建立高速列車空氣動力學(xué)計算模型；基于計算多體系統(tǒng)動力學(xué)理論，利用SIMPACK建立高速列車系統(tǒng)動力學(xué)仿真模型；將側(cè)風(fēng)下作用于高速列車的氣動載荷作為外加載荷加載到高速列車系統(tǒng)動力學(xué)仿真模型中，分析側(cè)風(fēng)環(huán)境下高速列車的運行安全特性。
　　 本文首先建立了側(cè)風(fēng)環(huán)境下高速列車三維繞流計算的數(shù)學(xué)物理模型，數(shù)值計算了不同車速、不同風(fēng)速大小、不同風(fēng)向角和不同路況(平地、路堤、橋梁)下的高速列

3、車外部流場，并對流場特性及氣動載荷特性進(jìn)行分析，研究了車速、風(fēng)速大小、風(fēng)向角和路況對氣動載荷的影響。
　　 為研究側(cè)風(fēng)環(huán)境下高速列車的運行安全特性，本文建立了三節(jié)車編組的高速列車多體系統(tǒng)動力學(xué)仿真模型，并將氣動載荷加載到仿真模型中，數(shù)值計算了平地、路堤和橋梁上高速列車在不同車速和不同風(fēng)速下的響應(yīng)，得到了脫軌系數(shù)、輪重減載率、輪軸橫向力和輪軌垂向力等安全性指標(biāo)，并參考《高速列車整車試驗規(guī)范》確定了高速列車在平地、路堤和橋梁上的運行