空氣壓力對高速列車車體橫向偏移的影響研究.pdf

1、隨著列車運(yùn)行速度的提高，與之相關(guān)的空氣動力學(xué)問題顯得越來越突出，其中列車交會壓力波和線路環(huán)境中的橫風(fēng)作用成為影響列車安全運(yùn)行的主要影響因素。側(cè)向力、側(cè)向力矩成為空氣荷載作用于高速列車上的主要動力響應(yīng)，通過對橫風(fēng)荷載和交會壓力波等氣動力對列車橫向振動特性的研究，確定其影響規(guī)律，對保證高速列車快速、安全運(yùn)行有著十分顯著的意義，同時，提出高速列車動態(tài)包絡(luò)線優(yōu)化的合理建議。
　　 本文以CRH3型高速列車作為研究對象，通過流體動力學(xué)與列

2、車結(jié)構(gòu)動力學(xué)相結(jié)合的手段，采用ANSYS-CFX動力計算軟件求解對高速列車運(yùn)行時橫風(fēng)作用以及交會壓力波等外部因素對列車的橫向動態(tài)偏移的影響。運(yùn)用ANSYS結(jié)構(gòu)力學(xué)軟件為工具，對列車模型進(jìn)行表面結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)劃分，應(yīng)用CFX求解器的動網(wǎng)格技術(shù)模擬列車-空氣流固耦合效果，分別就不同的線路工況條件下的列車車體和空氣場相互作用進(jìn)行數(shù)值模擬分析。
　　 通過對各外部空氣場條件下計算結(jié)果的分析，可以得出，高速列車運(yùn)行時，橫風(fēng)作用和交會壓力波改變

3、了車體的橫向穩(wěn)定性，其作用效果與列車運(yùn)行速度、橫風(fēng)風(fēng)速、列車交會線間距以及曲線超高等因素有密切關(guān)聯(lián);車體的橫向偏移隨著風(fēng)載的增加和車速的提高而逐漸增大，當(dāng)風(fēng)速提高至25m/s以上時，高速列車運(yùn)行時可能出現(xiàn)超限甚至列車傾覆等后果;高速列車通過曲線時，外部風(fēng)載對車體的橫向偏移有著較為顯著的影響，合理確定曲線半徑和外軌超高，需要綜合考慮風(fēng)載和通過速度等因素;適當(dāng)增加線間距，可有效降低列車交會時產(chǎn)生的壓力波效果，從而減小其對列車的橫向作用;考慮