資源描述：
《高速列車隧道會車時氣動載荷的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第11期機械設(shè)計與制造2014年11月MachineryDesign&Manufacture161高速列車隧道會車時氣動載荷的研究劉小燕，陳春俊，何洪陽(西南交通大學(xué)機械工程學(xué)院，四川成都610031)摘要：由于高速列車氣動載荷是隧道會車時列車行車安全的重要因素之一，而其在實車試驗中又難以測量，提出采用基于計算流體力學(xué)的數(shù)值模擬方法。通過空氣動力學(xué)仿真獲取列車的表面壓力分布，對列車壓力和粘性力積分合成，得到列車的氣動載荷，即阻力、側(cè)向力、升力、側(cè)滾力矩、點頭力矩和搖頭力矩。全面分析了氣動載荷的構(gòu)成和變化特點，及其在不同速度下的變化特性。結(jié)果表明，列車隧道會車
2、時，氣動栽荷主要是由壓力構(gòu)成；列車在隧道會車時氣動載荷出現(xiàn)劇烈波動；氣動栽荷的幅值與速度呈二次函數(shù)的變化規(guī)律。研究結(jié)果可為列車系統(tǒng)動力學(xué)分析提供氣動載荷依據(jù)。關(guān)鍵詞：氣動載荷；空氣動力學(xué)；計算流體力學(xué)；隧道；會車壓力波中圖分類號：TH16；TB126；U266；035文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1001-3997(2014)11-0161—04StudyonAerodynamicLoadsofHigh-SpeedTrainCrossingThroughaTunneLIUXiao—yan，CHENChun~un，HEHong-yang(SchoolofMechan
3、icalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，SichuanChengdu610031，China)Abstract：Sincetheaerodynamicloadsofhigh-speedtrainisoneoftheimponantfactorsinthetrainrunningsafetywhentunnelcrossesthroughatunnel；howeverit’Sd~zulttomeasureinrealvehicletest，numericalcalculationmethodbasedoncomp
4、utationalfluiddynamicsisused．Surfacepressuredistributionofthetrainisobtainedbyaerodynamicsimulation．Aerod)，namicloadsincludingdragforce，sideforce，liftforce，rollmoment，noddingtorqueandshakingmomentaregottenbyintegratingandcompositingpressureandviscousforcesoftrain．hanalyzesconstitut
5、ionandchangescharacteristicofaerodynamicloads，andalsothechangingcharacteristicsunderdifferentspeeds．Theresultsshowthatwhenthetrainspasseachothertunnel，aerodynamicloadsismainlymadeupofpressure．Aerodynamicloadsfluctuate，intheprocessoftraincrossingthroughthetunnelAmplitudeofloadsalong
6、thespeedisquadratic．TheresultsCanprovideloadingsforhigh-speedtraindynamicsanalysis．KeyWords：AerodynamicLoads；Aerodynamics；ComputationalFluidDynamics；Tunnel；TrainCrossingWaves性力的構(gòu)成，氣動載荷系數(shù)的研究無法直接為列車動力學(xué)分析提1引言供載荷。隨著高速列車運行速度的提高，列車的隧道空氣動力學(xué)問采用三維瞬態(tài)流場數(shù)值模擬計算方法仿真列車在隧道中點題越來越突出，列車隧道會車的氣動載荷即阻力、側(cè)
7、向力、升力、會車時的空氣流場，得到氣動阻力、側(cè)向力、升力、側(cè)滾力矩、點頭側(cè)滾力矩、點頭力矩和搖頭力矩也隨之增加。增加的氣動阻力使力矩和搖頭力矩。全面分析了列車300km／h隧道中點會車時各節(jié)列車能耗增加，側(cè)向力使列車的橫向振動明顯加大。列車偏轉(zhuǎn)力車氣動載荷的壓力和粘性力構(gòu)成，及其變化規(guī)律，研究了列車5矩和側(cè)滾力矩也會危及列車的運行穩(wěn)定性和行車安全。氣動載種不同速度等速會車時的氣動載荷與速度的關(guān)系。荷是通過對列車表面壓力和粘性力積分合成得到的，所以在實車試驗時難以測量，主要通過數(shù)值模擬的方法來分析其特I生。文獻H2高速列車通過隧道的計算模型對列車隧道會車壓力波
8、及列車所受側(cè)向力、側(cè)滾力矩和搖頭力矩2．1模型簡化系
