氣動(dòng)與軌道激擾作用下列車(chē)車(chē)體動(dòng)態(tài)響應(yīng)研究.pdf

1、隨著列車(chē)高速化和輕量化的發(fā)展，列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中，氣流對(duì)車(chē)體及車(chē)下設(shè)備的影響日益顯著。不同運(yùn)行工況、速度等級(jí)及運(yùn)行線(xiàn)路條件下，列車(chē)周?chē)鷮⒊尸F(xiàn)不同的流場(chǎng)特征及變化規(guī)律。尤其是列車(chē)交會(huì)工況下，交會(huì)壓力波及交會(huì)氣動(dòng)力與軌道不平順耦合作用下的振動(dòng)載荷，將使車(chē)體的振動(dòng)（尤其橫向振動(dòng)）加劇。
　　本文以高速列車(chē)車(chē)體的氣動(dòng)及振動(dòng)行為為研究目標(biāo)，建立基于列車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)、多剛體車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論的三編組高速列車(chē)數(shù)值仿真模型，分析運(yùn)行工況、運(yùn)行速度、軌道

2、不平順對(duì)高速列車(chē)氣動(dòng)流場(chǎng)及車(chē)體振動(dòng)的影響。通過(guò)研究得到下述結(jié)論:
　　(1)建立三編組高速列車(chē)在明線(xiàn)運(yùn)行及明線(xiàn)交會(huì)工況下的空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)值計(jì)算模型，并利用工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型驗(yàn)證，分析不同速度下列車(chē)表面壓力、周?chē)鷼鈩?dòng)流場(chǎng)及氣動(dòng)載荷的變化規(guī)律，結(jié)果表明:列車(chē)交會(huì)過(guò)程中，當(dāng)通過(guò)列車(chē)鼻尖到達(dá)測(cè)點(diǎn)時(shí)，測(cè)點(diǎn)壓力達(dá)到最大，整個(gè)交會(huì)過(guò)程中，列車(chē)周?chē)膲毫^(qū)域分為:正高壓區(qū)-負(fù)低壓區(qū)-壓力平穩(wěn)區(qū)-次低壓區(qū)-次高壓區(qū);列車(chē)交會(huì)過(guò)程中，側(cè)力及傾覆力矩變

3、化最明顯;隨交會(huì)車(chē)速的增加，車(chē)身表面的壓力波動(dòng)越明顯，車(chē)身壓力及氣動(dòng)力越大，但壓力及氣動(dòng)力的分布及變化趨勢(shì)基本一致。
　　(2)建立高速列車(chē)三編組多剛體動(dòng)力學(xué)模型，分析氣動(dòng)載荷及京津軌道不平順譜作用下車(chē)體的振動(dòng)響應(yīng)，得到結(jié)論:整個(gè)會(huì)車(chē)過(guò)程中，頭車(chē)、中間車(chē)及尾車(chē)質(zhì)心橫向及垂向位移波動(dòng)均比較小，但橫向位移波動(dòng)大于垂向位移的波動(dòng);質(zhì)心加速度振動(dòng)變化規(guī)律同質(zhì)心位移;列車(chē)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(huì)速度的提升而增