本文關(guān)鍵詞：大風(fēng)環(huán)境下列車運(yùn)行安全性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著高速列車運(yùn)營速度的不斷提高,其空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)更加突出。尤其是高速列車在大風(fēng)環(huán)境下高速運(yùn)行時(shí),其氣動(dòng)特性和運(yùn)行安全性指標(biāo)都會(huì)發(fā)生顯著的變化,大大增加了列車發(fā)生脫軌或傾覆的可能性。因此,需要對(duì)大風(fēng)環(huán)境下的高速列車運(yùn)行安全性進(jìn)行深入的研究探討,對(duì)保障高速列車的安全運(yùn)行有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。首先,在計(jì)算流體力學(xué)的基礎(chǔ)上,利用FLUENT軟件對(duì)對(duì)大風(fēng)環(huán)境下高速列車的外部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值仿真。分析了高速列車表面壓力分布規(guī)律以及周圍流場(chǎng)特性,并計(jì)算分析高速列車的頭車、中間車和尾車所受氣動(dòng)載荷隨風(fēng)速、車速以及方向角的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明,隨著風(fēng)速和車速的提高,列車所受到的氣動(dòng)載荷顯著變大,其中頭車的變化明顯大于中間車和尾車,因此可以認(rèn)為,大風(fēng)環(huán)境下高速列車的氣動(dòng)性能的優(yōu)劣取決于頭車。在此基礎(chǔ)上,利用UDF編程模擬陣風(fēng)模型,分析高速列車在不同陣風(fēng)模型作用下的氣動(dòng)特性。研究結(jié)果表明,高速列車的氣動(dòng)性能隨著陣風(fēng)模型的變化而變化,表現(xiàn)出時(shí)效性,且陣風(fēng)結(jié)束后其尾流對(duì)高速列車仍有作用。隨著陣風(fēng)速度的增大,其尾流的作用時(shí)間不斷增長,對(duì)于最高風(fēng)速為5m/s的陣風(fēng),尾流在10s左右消失;而對(duì)于最高風(fēng)速為30m/s的陣風(fēng),其尾流在14.2s左右消失�；诙囿w動(dòng)力學(xué)基本理論,應(yīng)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件SIMPACK,建立高速列車頭車的動(dòng)力學(xué)模型,然后將空氣動(dòng)力學(xué)中計(jì)算得出的氣動(dòng)載荷施加到列車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型中,分析高速列車在大風(fēng)環(huán)境下的運(yùn)行安全性。通過模擬計(jì)算,得到高速列車在不同工況下的各安全性指標(biāo)。分析其安全性指標(biāo)隨風(fēng)速、車速以及風(fēng)向角的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明,各安全性指標(biāo)都隨車速和風(fēng)速的提高而增大,即安全性降低。當(dāng)風(fēng)向角為90°時(shí),各安全性指標(biāo)最大。根據(jù)我國高速列車整車試驗(yàn)規(guī)范對(duì)高速列車在不同運(yùn)行條件下的運(yùn)行安全性進(jìn)行了評(píng)判,分析了列車在大風(fēng)作用下的最高安全運(yùn)行速度。高速列車在經(jīng)過風(fēng)速為28m/s的風(fēng)區(qū)時(shí),最高運(yùn)行速度為200km/h;而當(dāng)經(jīng)過風(fēng)速為18m/s的風(fēng)區(qū)時(shí),最高運(yùn)行速度可達(dá)350km/h。本文的研究結(jié)論可以為我國高速鐵路在大風(fēng)環(huán)境中運(yùn)行提供理論依據(jù),對(duì)我國高速列車在大風(fēng)環(huán)境下安全運(yùn)行具有一定應(yīng)用參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：高速列車 大風(fēng) 空氣動(dòng)力學(xué) 多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) 運(yùn)行安全性
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U270.11;U298.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題的研究背景及意義11-12
• 1.1.1 課題的研究背景11-12
• 1.1.2 課題的研究意義12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 現(xiàn)有研究的不足15
• 1.4 課題研究的內(nèi)容15-16
• 本章小結(jié)16-17
• 第二章 高速列車空氣動(dòng)力學(xué)模型17-27
• 2.1 計(jì)算流體力學(xué)基本理論17-21
• 2.1.1 流體基本控制方程17-19
• 2.1.2 湍流模型19-21
• 2.2 高速列車空氣動(dòng)力學(xué)模型的建立21-26
• 2.2.1 列車幾何模型21-22
• 2.2.2 計(jì)算區(qū)域及網(wǎng)格劃分22-24
• 2.2.3 邊界條件24-25
• 2.2.4 計(jì)算仿真工況25-26
• 本章小結(jié)26-27
• 第三章 大風(fēng)對(duì)高速列車氣動(dòng)性能的影響27-47
• 3.1 無風(fēng)狀態(tài)時(shí)的高速列車氣動(dòng)性能27-32
• 3.1.1 列車表面壓力分布27-29
• 3.1.2 列車周圍流場(chǎng)特性29-32
• 3.2 大風(fēng)環(huán)境下高速列車空氣動(dòng)力學(xué)特性32-45
• 3.2.1 高速列車表面壓力分布32-35
• 3.2.2 高速列車周圍流場(chǎng)特性分析35-37
• 3.2.3 風(fēng)速對(duì)高速列車氣動(dòng)載荷的影響37-41
• 3.2.4 車速對(duì)高速列車氣動(dòng)載荷的影響41-43
• 3.2.5 風(fēng)向角對(duì)高速列車氣動(dòng)載荷的影響43-45
• 本章小結(jié)45-47
• 第四章 陣風(fēng)模型對(duì)高速列車氣動(dòng)性能的影響47-68
• 4.1 陣風(fēng)模型及其模擬方法47-49
• 4.1.1 陣風(fēng)模型47-48
• 4.1.2 陣風(fēng)模擬方法48-49
• 4.2 階躍陣風(fēng)對(duì)高速列車氣動(dòng)特性的影響49-61
• 4.2.1 突變階躍型陣風(fēng)作用下高速列車的氣動(dòng)特性分析49-54
• 4.2.2 階躍陣風(fēng)速度變化的影響54-56
• 4.2.3 階躍陣風(fēng)作用時(shí)間的影響56-58
• 4.2.4 階躍陣風(fēng)斜坡時(shí)間變化的影響58-61
• 4.3 陣風(fēng)作用基本狀態(tài)對(duì)高速列車氣動(dòng)特性的影響61-67
• 4.3.1 正弦階躍陣風(fēng)作用61-63
• 4.3.2 三角形脈沖陣風(fēng)作用63-65
• 4.3.3 正弦脈沖陣風(fēng)作用65-67
• 本章小結(jié)67-68
• 第五章 大風(fēng)環(huán)境下高速列車運(yùn)行安全性分析68-85
• 5.1 多體動(dòng)力學(xué)的基本理論與仿真軟件68-70
• 5.1.1 多體動(dòng)力學(xué)基本理論68-69
• 5.1.2 車輛動(dòng)力學(xué)仿真的方法69
• 5.1.3 SIMPACK多體動(dòng)力學(xué)軟件介紹69-70
• 5.2 高速列車多體動(dòng)力學(xué)模型的建立70-75
• 5.2.1 高速列車模型的假設(shè)及建立70-71
• 5.2.2 輪軌接觸幾何關(guān)系71-72
• 5.2.3 軌道不平順72-74
• 5.2.4 氣動(dòng)載荷的施加74-75
• 5.3 高速列車運(yùn)行安全性指標(biāo)75-81
• 5.3.1 脫軌系數(shù)75-77
• 5.3.2 輪重減載率77-78
• 5.3.3 輪軸橫向力78-79
• 5.3.4 輪軌垂向力79-81
• 5.4 大風(fēng)下高速列車的安全運(yùn)行速度81-84
• 本章小結(jié)84-85
• 結(jié)論與展望85-87
• 主要研究結(jié)論85-86
• 研究展望86-87
• 參考文獻(xiàn)87-90
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文90-91
• 致謝91-92

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 白虎志,李棟梁,董安祥,方鋒;青藏鐵路沿線的大風(fēng)特征及風(fēng)壓研究[J];冰川凍土;2005年01期

2 梁習(xí)鋒;熊小慧;易仕和;;強(qiáng)側(cè)風(fēng)作用下棚車氣動(dòng)外形優(yōu)化[J];國防科技大學(xué)學(xué)報(bào);2006年02期

  本文關(guān)鍵詞：大風(fēng)環(huán)境下列車運(yùn)行安全性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：367871