高速列車結構氣動彈性問題分析.pdf

1、隨著列車運行速度的提高,列車與空氣之間的相互作用越來越明顯。針對這種情況,本文對高速列車結構的氣動彈性問題進行了研究。主要研究內容如下:
　　以高速列車裙板結構為背景,采用經(jīng)典薄板理論和基于線性勢流理論的氣動力模型,建立了單側亞音速氣流作用下二維懸臂平板的氣動彈性方程。采用Galerkin方法將運動方程離散為常微分方程組,通過求解廣義特征值問題分析其顫振特性,并用Newmark數(shù)值積分方法計算平板的時域響應。數(shù)值仿真表明,薄板結構

2、在亞音速氣流作用下會發(fā)生顫振現(xiàn)象。當氣流速度低于顫振臨界速度時平板的振動收斂,而高于臨界速度時則振動發(fā)散,若氣流速度恰好等于板的臨界速度時,則出現(xiàn)等幅振動。
　　采用CFD/CSD雙向流固耦合軟件計算了懸臂平板的響應,并與理論方法的計算結果比較。兩者吻合較好,說明CFD/CSD算法適用于氣動彈性問題的求解。分別對懸臂、簡支和固支等不同約束條件的三維平板結構進行了計算,分析了不同情況下流場分布的變化和平板結構的位移響應。同時還考慮了