原文传递
侧风下高速列车气动特性及运行安全性分析
| 论文题名： | 侧风下高速列车气动特性及运行安全性分析 |
| 关键词： | 高速列车;空气动力学;气动载荷;运行安全性 |
| 摘要： | 随着我国高速铁路的快速发展，列车的运行速度逐步提高，运行环境更加恶劣，其空气动力学性能和运行稳定性将发生显著变化。在侧风作用下，高速列车周围流场发生变化并引起车体表面压强变化，气动载荷显著增大，发生脱轨或者倾覆的可能性也增大。因此，需要深入研究高速列车在不同条件下的气动载荷性能，以保证列车的安全运行。 本文首先以CHR2型高速动车组为研究对象，基于流体力学的基本原理，建立了侧风中列车在路堤、桥梁和平地运行时的三维空气动力学模型，对车体表面及周围压强随车速的变化进行了分析，比较了不同风速和不同路况时，车体周围的流场分布情况;并得到侧风条件下列车在不同速度和不同路况时所受到的气动载荷特性，分析对比了侧风对头车、中间车和尾车的不同影响;得到列车气动载荷随行车速度提高和侧风速度的增大而显著变大，其中头车受到的气动载荷影响要大于中间车和尾车，由此认为，列车在侧风环境中的气动性能的优劣主要取决于头车。通过对比列车在不同路况时的运行情况，得到高速列车在桥梁和平地上受到的气动载荷相差不大，优于复线路堤，而列车在复线路堤下风线运行时，环境最为恶劣。 应用多体动力学软件，建立高速列车的动力学模型，将气动载荷结果输入动力学模型，通过仿真计算，得到列车在不同侧风速度和行驶速度时的轮轨垂向力、轮轨横向力、脱轨系数和轮重减载率。根据车辆运行的安全性指标，对列车在不同风速和车速下运行情况进行评估，探讨列车在横风作用下的安全限速问题。 本文的工作为我国高速铁路在侧风中运行时提供了参考依据，研究结果对我国高速铁路在侧风环境下安全运行具有重要的实际意义与应用价值。 |
| 作者： | 贾晔松 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 金新灿 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
