隨著高速鐵路的迅速發(fā)展,高速動車組列車運行速度的不斷提高,列車運行安全性問題也更加突出。我國地域廣闊,跨越多種氣候區(qū)域,大風(fēng)和降雨是各地區(qū)較為常見的氣象環(huán)境,對高速列車安全運行的影響不可忽略。高速列車在風(fēng)雨天氣下運行時,其氣動載荷受大風(fēng)降雨的影響變化較大,安全性指標變差。因此,研究風(fēng)雨耦合作用對高速列車運行狀況的影響,以及高速列車安全運行具有重要意義。采用國產(chǎn)CRH3高速列車簡化模型,研究其在風(fēng)雨聯(lián)合環(huán)境下運行時的氣動特性以及運行安全性問題。首先建立三輛編組的動車組列車簡化模型,在FLUENT軟件中對高速列車運行狀況進行仿真模擬,分析列車表面壓力以及周圍流場變化情況。針對不同降雨類型分別采用均勻雨相模型、M-P雨滴譜模型和Gamma雨滴譜模型,進行雨滴譜模型的UDF程序編寫,模擬降雨環(huán)境。并將三種降雨模型進行對比,分析高速列車運行時氣動特性隨降雨強度變化的不同之處,以及不同橫風(fēng)速度、不同車速下列車的氣動載荷變化情況。隨后運用SIMPACK軟件建立列車的多體動力學(xué)模型,將列車在Gamma雨滴譜降雨下運行時受到的氣動力和力矩作為激勵,對列車多體動力學(xué)模型進行載荷的施加,根據(jù)列車多體動力學(xué)安... 

【文章來源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１動車組簡化模型??Ｆｉｇ．２．１?Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ?ｔｒａｉｎ??

而中間部分的車輛運行環(huán)境相似，流場變化比較平緩［３８］。本文對列車編組形式??進行適當?shù)暮喕x取頭車、尾車和中間車三輛編組的形式，建立列車整車幾何模型。??其中頭車和尾車外形相同，其簡化模型如圖２．１所示：??尖車?中問－午．?１午??圖２．１動車組簡化模型??Ｆｉｇ．２．１?Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ?ｔｒａｉｎ??高速動車組模型中，頭車和尾車長度為２５．８６ｍ，中間車長度為２４．８３ｍ；動車組整??車長度為７６．５５ｍ、寬為３．３ｍ、高為３．８９ｍ。其尺寸分布如圖２．２所示：??＾｜?｜?３＾８９??ｍ?２５．８６?ｒ?＾?２４．８３?＿?＿?２５．?８６?＿?ｆ??圖２．２動車組列車二維尺寸圖（單位：ｍ）??Ｆｉｇ．２．２?Ｓｉｚｅ?ｏｆ?ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ?ｔｒａｉｎ??動車組列車真實的外形結(jié)構(gòu)中，車身表面及各種設(shè)備非常復(fù)雜。車頂分布有受電弓、??空調(diào)等設(shè)備，車廂連接處布置有風(fēng)擋，車下設(shè)備更為繁雜包括轉(zhuǎn)向架、制動裝置、變壓??器等電氣裝置。如果對這些部件全部進行建模，不僅耗費大量資源，而且本文主要研究??高速動車組在風(fēng)雨條件下運行的氣動特性，其仿真結(jié)果對列車氣動特性影響有限。文中??對動車組列車幾何模型進行了簡化，省略一些細小部件，車頭及車尾建立流線型頭型，??車身光滑處理。此外，高速動車組運行中還會受到軌道的影響，而這些外部條件相對于??風(fēng)雨條件對列車整車的作用非常小

流場應(yīng)具有一定的高度。參考國內(nèi)外相關(guān)研究，本文在模擬計算中采用長方體的計算流??域，其中長度為４００ｍ、寬為１００ｍ、高為５０ｍ。列車靠近速度進口側(cè)，底部到地面距離??為０．３７６ｍ，并對邊界類型進行設(shè)定，計算流域尺寸分布如圖２．３所示。??ｔｏｐ??速?ｆｔ??ｓ?？??Ｓ?口進?Ｊ??＿?□??］〇〇?ｐ？?３７６????？，?丨?、?ｇｒｏｕｎｄ??ａ）

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[7]動車組空氣動力學(xué)數(shù)值模擬及降阻研究[D]. 何正凱.大連交通大學(xué) 2010
[8]低矮房屋表面風(fēng)雨壓力CFD數(shù)值模擬[D]. 陳博文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號：3519777