氣動與軌道激擾作用下列車車體動態(tài)響應研究.pdf

1、隨著列車高速化和輕量化的發(fā)展，列車運行過程中，氣流對車體及車下設備的影響日益顯著。不同運行工況、速度等級及運行線路條件下，列車周圍將呈現(xiàn)不同的流場特征及變化規(guī)律。尤其是列車交會工況下，交會壓力波及交會氣動力與軌道不平順耦合作用下的振動載荷，將使車體的振動（尤其橫向振動）加劇。
　　本文以高速列車車體的氣動及振動行為為研究目標，建立基于列車空氣動力學、多剛體車輛系統(tǒng)動力學理論的三編組高速列車數(shù)值仿真模型，分析運行工況、運行速度、軌道

2、不平順對高速列車氣動流場及車體振動的影響。通過研究得到下述結(jié)論:
　　(1)建立三編組高速列車在明線運行及明線交會工況下的空氣動力學數(shù)值計算模型，并利用工程實測數(shù)據(jù)進行模型驗證，分析不同速度下列車表面壓力、周圍氣動流場及氣動載荷的變化規(guī)律，結(jié)果表明:列車交會過程中，當通過列車鼻尖到達測點時，測點壓力達到最大，整個交會過程中，列車周圍的壓力區(qū)域分為:正高壓區(qū)-負低壓區(qū)-壓力平穩(wěn)區(qū)-次低壓區(qū)-次高壓區(qū);列車交會過程中，側(cè)力及傾覆力矩變

3、化最明顯;隨交會車速的增加，車身表面的壓力波動越明顯，車身壓力及氣動力越大，但壓力及氣動力的分布及變化趨勢基本一致。
　　(2)建立高速列車三編組多剛體動力學模型，分析氣動載荷及京津軌道不平順譜作用下車體的振動響應，得到結(jié)論:整個會車過程中，頭車、中間車及尾車質(zhì)心橫向及垂向位移波動均比較小，但橫向位移波動大于垂向位移的波動;質(zhì)心加速度振動變化規(guī)律同質(zhì)心位移;列車的脫軌系數(shù)、輪重減載率、輪軸橫向力及輪軌垂向力均隨著交會速度的提升而增