高速列車結(jié)構(gòu)氣動(dòng)彈性問(wèn)題分析.pdf

1、隨著列車運(yùn)行速度的提高,列車與空氣之間的相互作用越來(lái)越明顯。針對(duì)這種情況,本文對(duì)高速列車結(jié)構(gòu)的氣動(dòng)彈性問(wèn)題進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　以高速列車裙板結(jié)構(gòu)為背景,采用經(jīng)典薄板理論和基于線性勢(shì)流理論的氣動(dòng)力模型,建立了單側(cè)亞音速氣流作用下二維懸臂平板的氣動(dòng)彈性方程。采用Galerkin方法將運(yùn)動(dòng)方程離散為常微分方程組,通過(guò)求解廣義特征值問(wèn)題分析其顫振特性,并用Newmark數(shù)值積分方法計(jì)算平板的時(shí)域響應(yīng)。數(shù)值仿真表明,薄板結(jié)構(gòu)

2、在亞音速氣流作用下會(huì)發(fā)生顫振現(xiàn)象。當(dāng)氣流速度低于顫振臨界速度時(shí)平板的振動(dòng)收斂,而高于臨界速度時(shí)則振動(dòng)發(fā)散,若氣流速度恰好等于板的臨界速度時(shí),則出現(xiàn)等幅振動(dòng)。
　　采用CFD/CSD雙向流固耦合軟件計(jì)算了懸臂平板的響應(yīng),并與理論方法的計(jì)算結(jié)果比較。兩者吻合較好,說(shuō)明CFD/CSD算法適用于氣動(dòng)彈性問(wèn)題的求解。分別對(duì)懸臂、簡(jiǎn)支和固支等不同約束條件的三維平板結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算,分析了不同情況下流場(chǎng)分布的變化和平板結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)。同時(shí)還考慮了