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高速列车车体交变气动载荷试验装置研建
| 论文题名： | 高速列车车体交变气动载荷试验装置研建 |
| 关键词： | 高速列车;交变气动载荷;试验装置;车体疲劳;数值模拟 |
| 摘要： | 列车高速通过隧道、在隧道内交会和明线交会时,将产生较大的空气压力变化。在交变气动载荷作用下,车体及部件焊缝附近、结构不连续部位及开孔接管等区域常常会产生很高的应力,并使材料晶粒间发生滑移和位错,逐渐形成微裂纹,随着载荷的不断循环,微裂纹也不断扩展,进而形成宏观疲劳裂纹,最终导致车体发生疲劳断裂,影响列车运行安全。 为了研究车体及部件在交变气动载荷作用下的疲劳特性,本文采用基于三维、可压缩、非定常N-S方程的流场数值计算方法,对车体内部流场进行了细致研究,并在此基础上,设计、研建了能使车内压力呈三角波形变化的高速列车车体交变气动载荷试验装置。 三维流场数值计算模拟了不同孔径下车体充气和抽气过程,分析了车体内流场压力分布均匀性和压力随时间变化历程,计算结果表明:充气和抽气流量恒定时,孔径大小对车内压力变化幅值及变化率的影响可以忽略,车内压力随时间呈线性变化,在周而复始的充气过程和抽气过程中,车内压力可以实现试验要求的三角波形变化。 通过模拟车体、气路系统、控制系统及数据采集系统的设计、比选,研建了一套“高速列车车体交变气动载荷试验装置”,并在该试验装置上进行了重复性、可靠性等试验,试验结果表明:车内压力随时间呈三角波形变化、压力波幅值和周期可任意调节、压力波正向和负向幅值对称、压力分布均匀,试验数据重复性好、试验装置运行可靠。试验结果和数值模拟结果具有较好的一致性,可以满足车体疲劳试验要求。 |
| 作者： | 王前选 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 梁习锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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