突變風(fēng)作用下列車通過路堤時,高速列車車體周圍的流場會較平地發(fā)生較大變化,此時列車要比平地運行時更容易發(fā)生脫軌事故。自然條件下的風(fēng)速是隨時間推移產(chǎn)生變化,呈現(xiàn)出波動狀態(tài),會產(chǎn)生速度極大值與極小值,列車在路堤運行時,路堤會對周圍流場進(jìn)行壓縮,使得突變風(fēng)在列車周圍產(chǎn)生的流場更為復(fù)雜。二者共同作用下,列車周圍的氣動特性就會隨之發(fā)生改變。本文建立了突變風(fēng)環(huán)境下高速列車在路堤運行的三維仿真模型。首先,對列車在穩(wěn)態(tài)橫風(fēng)作用下路堤和列車周圍流場進(jìn)行了研究,分析了列車車身的壓力分布。探討了橫風(fēng)作用下列車在不同類型、高度、路堤傾角和列車在復(fù)線路堤上風(fēng)線及下風(fēng)線運行時其氣動性能受到的影響,分析了主要影響因素。最終,對列車不同類型的路堤運行下施加了突變風(fēng)載荷,并基于UFD對突變風(fēng)的隨機函數(shù)進(jìn)行了模擬,研究了列車在突變風(fēng)作用下氣動載荷隨時間變化的趨勢。針對列車氣動性能受到主要影響因素,開展了突變風(fēng)作用下對列車氣動性能的影響。結(jié)果表明,當(dāng)路堤高度在0-15m高度變化區(qū)間內(nèi),頭車側(cè)滾力增長幅度明顯,頭車的側(cè)向力較平地運行時的側(cè)向力增加了 53.4%。而頭車的側(cè)滾力距增幅為22.1%,中間車和尾車氣動參數(shù)變化較小。當(dāng)... 

【文章來源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．２ＣＲＨ３．一．維模型尺、Ｊ■圖（單位：ｍ）??Ｆｉｇ．２．２?ＣＲＨ３?２Ｄ?Ｍｏｄｅｌ?Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ?Ｄｉａｇｒａｍ?（Ｕｎｉｔ：?ｍ）??如圖２．２所示，列車頭車、中間車、尾車尺寸分別為２５．６、２４．８３、２５．６６?（單位：ｍ），列車高度??為?２．８９，寬度為?３．８９ｍ［３３］

?大連交通大學(xué)全曰制專業(yè)碩士學(xué)位論文???圖２．１?：午體簡化模塑??Ｆｉｇ．?２．１?Ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ?ｍｏｄｅｌ??ｒ＂＂??＂Ｓ?ｒ￣＾］??－?？ｄ?Ｓ２＿＿??＾?＾?）??＊?＾－８１??＿?２５．８６?２４．８３?２５．８６??圖２．２ＣＲＨ３．一．維模型尺、Ｊ■圖（單位：ｍ）??Ｆｉｇ．２．２?ＣＲＨ３?２Ｄ?Ｍｏｄｅｌ?Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ?Ｄｉａｇｒａｍ?（Ｕｎｉｔ：?ｍ）??如圖２．２所示，列車頭車、中間車、尾車尺寸分別為２５．６、２４．８３、２５．６６?（單位：ｍ），列車高度??為?２．８９，寬度為?３．８９ｍ［３３］。??２．３．２路堤的幾何模型建立??水平面?／列車?軌道??＇囬?／?／?路堤護道??路堤迎風(fēng)側(cè)＼?＾?路堤背風(fēng)側(cè)??麵?＼?＼?Ｍ——乙Ｘ?Ｚ?／?地面??＼?／??路堤傾角路堤斜坡與垂線夾角??圖２．３路堤模型示意圖??１０??

?第二章突變風(fēng)環(huán)境下高速列車的氣動仿真模型???速度入卩２??Ｈ?Ｃ?）?＝力??ｇ?入????出??□?Ｑ??１?？?１??＜〇??壓力出口?２????４０１????圖２．４列乍計算域及邊界層類型和位置（單位：ｍ）??Ｆｉｇｕｒｅ?２．?２．?ｌａｙｅｒ?ｔｙｐｅ?ａｎｄ?ｌｏｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｔｒａｉｎ?ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ?ｄｏｍａｉｎ?ａｎｄ?ｂｏｕｎｄａｒｙ?（ｕｎｉｔ：?ｍ）??２．３．５數(shù)值模擬計算域尺寸與網(wǎng)格??整個流場的網(wǎng)格劃分如圖２．５所視。從網(wǎng)格圖可以看到，路堤軌道平面網(wǎng)格密集，??這是由于該平面和列車底部距離很近，列車底部與軌道間的狹窄距離導(dǎo)致了這部分流場??被壓縮嚴(yán)重、流場復(fù)雜，而路堤其他地方流場比較平緩，網(wǎng)格尺寸較大。這樣能夠更加??精確的模擬路堤近壁面對列車的影響，增加列車氣動參數(shù)的準(zhǔn)確性，對列車和路堤細(xì)小??部分進(jìn)行網(wǎng)格局部加密處理，這樣可以把列車周圍的湍流對列車的影響。??ｍｉ??圖２．５計算域流場Ｍ格??Ｆｉｇｕｒｅ?２．５?Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ?ｄｏｍａｉｎ?ｆｌｏｗ?ｇｒｉｄ??１３??

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3523806