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An improved algorithm for fluid-structure interaction of high-speed trains under crosswind 被引量:30
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作者 Tian LI Jiye ZHANG Weihua ZHANG 《Journal of Modern Transportation》 2011年第2期75-81,共7页
Based on the train-track coupling dynamics and high-speed train aerodynamics, this paper deals with an improved algorithm for fluid-structure interaction of high-speed trains. In the algorithm, the data communication ... Based on the train-track coupling dynamics and high-speed train aerodynamics, this paper deals with an improved algorithm for fluid-structure interaction of high-speed trains. In the algorithm, the data communication between fluid solver and structure solver is avoided by inserting the program of train-track coupling dynamics into fluid dynamics program, and the relaxation factor concerning the load boundary of the fluid-structure interface is introduced to improve the fluctuation and convergence of aerodynamic forces. With this method, the fluid-structure dynamics of a highspeed train are simulated under the condition that the velocity of crosswind is 13.8 m/s and the train speed is 350 km/h. When the relaxation factor equals 0.5, the fluctuation of aerodynamic forces is lower and its convergence is faster than in other cases. The side force and lateral displacement of the head train are compared between off-line simulation and co-simulation. Simulation results show that the fluid-structure interaction has a significant influence on the aerodynam- ics and attitude of the head train under crosswind conditions. In addition, the security indexes of the head train worsen after the fluid-structure interaction calculation. Therefore, the fluid-structure interaction calculation is necessary for high-speed trains. 展开更多
关键词 high-speed train fluid-structure interaction crosswind aerodynamics relaxation factor
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Effect of RANS Turbulence Model on Aerodynamic Behavior of Trains in Crosswind 被引量:22
2
作者 Tian Li Deng Qin Jiye Zhang 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第5期145-156,共12页
The numerical simulation based on Reynolds time-averaged equation is one of the approved methods to evaluate the aerodynamic performance of trains in crosswind.However,there are several turbulence models,trains may pr... The numerical simulation based on Reynolds time-averaged equation is one of the approved methods to evaluate the aerodynamic performance of trains in crosswind.However,there are several turbulence models,trains may present different aerodynamic performances in crosswind using different turbulence models.In order to select the most suitable turbulence model,the inter-city express 2(ICE2)model is chosen as a research object,6 different turbulence models are used to simulate the flow characteristics,surface pressure and aerodynamic forces of the train in crosswind,respectively.6 turbulence models are the standard k-ε,Renormalization Group(RNG)k-ε,Realizable k-ε,Shear Stress Transport(SST)k-ω,standard k-ωand Spalart-Allmaras(SPA),respectively.The numerical results and the wind tunnel experimental data are compared.The results show that the most accurate model for predicting the surface pressure of the train is SST k-ω,followed by Realizable k-ε.Compared with the experimental result,the error of the side force coefficient obtained by SST k-ωand Realizable k-εturbulence model is less than 1%.The most accurate prediction for the lift force coefficient is achieved by SST k-ω,followed by RNG k-ε.By comparing 6 different turbulence models,the SST k-ωmodel is most suitable for the numerical simulation of the aerodynamic behavior of trains in crosswind. 展开更多
关键词 TURBULENCE model crosswind high speed train Numerical simulation Aerodynamic
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脉动风场下二维高速列车/桥梁气动特性研究
3
作者 张洁 余越 +3 位作者 张亮 王璠 许澳 王家斌 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3026-3037,共12页
强脉动环境风加剧高速列车周围流场瞬变特性,进而形成强脉动列车气动载荷,直接危及列车行车安全。当列车在高架桥上运行时,环境风-列车-桥梁耦合条件下的列车气动载荷变化将更为剧烈。因此,采用更加真实的风场边界模拟横风作用下高速列... 强脉动环境风加剧高速列车周围流场瞬变特性,进而形成强脉动列车气动载荷,直接危及列车行车安全。当列车在高架桥上运行时,环境风-列车-桥梁耦合条件下的列车气动载荷变化将更为剧烈。因此,采用更加真实的风场边界模拟横风作用下高速列车在桥梁上运行时的气动特性、明确不同风场特征下的列车周围流动结构特征显得尤为重要。基于大涡模拟方法,研究了恒定均匀风场、指数平均风场以及指数脉动风场(基于谐波合成法并采用Kaimal风速谱密度模型生成风速时程数据)特征作用下二维车体在10 m高桥梁上的横风气动特性。研究结果发现:不同风场特征下,车体周围流场结构、气动性能存在较大差异。对比指数平均风场,恒定均匀风场下车体背风侧产生一对更加充分发展的漩涡结构;车体的侧向力系数减少16.4%,升力系数增加59.7%,倾覆力矩系数降低23.6%,不同速度剖面对应的2种时均风场下,列车的气动特性出现了显著差异。当采用更为真实的指数脉动风场剖面时,车体表面压力分布呈现差异性变化,车体的侧向力系数增加9.0%,升力系数减少13.4%,倾覆力矩系数增加9.5%,可见脉动风场对桥梁上高速列车的横风气动性能具有较显著的影响。研究成果可为风环境下桥上高速列车的行车安全和限速指挥系统提供技术支撑。 展开更多
关键词 脉动风场 气动性能 横风 高速列车 数值仿真
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新型气囊结构对高速列车横风气动性能的影响
4
作者 张洁 许澳 +3 位作者 岳维刚 王哲 黄凤仪 高广军 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1745-1757,共13页
为保障高速列车在大风环境下的行车安全,提出一种安装于列车背风侧、改善列车横风气动性能的新型气囊结构外形,以三车编组高速列车为基准,建立4种不同气囊−列车模型即气囊列车(模型Ⅰ)、增加气囊横向宽度(模型Ⅱ、Ⅲ)、增加气囊垂向宽度... 为保障高速列车在大风环境下的行车安全,提出一种安装于列车背风侧、改善列车横风气动性能的新型气囊结构外形,以三车编组高速列车为基准,建立4种不同气囊−列车模型即气囊列车(模型Ⅰ)、增加气囊横向宽度(模型Ⅱ、Ⅲ)、增加气囊垂向宽度(模型Ⅳ)。基于三维稳态SST k-ω双方程湍流模型,研究不同气囊模型作用下高速列车横风气动性能。研究结果表明:列车背风侧气囊改变了背风侧车体表面压力分布,列车横向力系数降低、升力系数增大,使得列车倾覆力矩系数减小,高速列车横风气动性能显著提升;随气囊横向宽度增加,列车横向力系数逐渐降低,而升力系数逐渐增大,模型Ⅲ的横风气动性能较优。相较于原始列车模型,模型Ⅲ的横向力系数减小7.09%,升力系数增加12.78%,模型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的倾覆力矩系数分别降低8.43%、11.05%、13.15%;改变气囊垂向宽度对高速列车横风气动特性影响较小,模型Ⅳ倾覆力矩系数降低8.78%,与模型Ⅰ的优化效果相近。 展开更多
关键词 高速列车 气囊结构 横风安全
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400 km/h高速铁路典型路基段风致行车安全研究
5
作者 郑晓龙 陈星宇 +2 位作者 徐昕宇 周川江 杨泉 《现代城市轨道交通》 2024年第3期106-112,共7页
以某设计速度400 km/h的高速铁路4种典型路基段结构为研究对象,采用风车路耦合动力分析方法,运用ANSYS和多体动力学软件SIMPACK分别建立路基和列车模型,分析CRH380动车组在环境风速20~40m/s区间工况,以速度400 km/h通过时车辆的动力响... 以某设计速度400 km/h的高速铁路4种典型路基段结构为研究对象,采用风车路耦合动力分析方法,运用ANSYS和多体动力学软件SIMPACK分别建立路基和列车模型,分析CRH380动车组在环境风速20~40m/s区间工况,以速度400 km/h通过时车辆的动力响应。根据评价准则提出风致行车安全控制指标。结果表明:车体横向加速度反映列车横风稳定性,可以作为风致行车安全的控制指标;脱轨系数随着风速增大而增大,在风速不超过40 m/s条件下,均未达到上限值0.8;4#路基段可以承受的环境风速最大,风致行车安全的效果最好;背风侧的车辆响应指标均明显好于迎风侧,对于横风影响下的动力仿真分析,应将迎风侧作为主要研究对象。 展开更多
关键词 高速铁路 典型路基 风车路耦合振动 动力响应 风致行车安全
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A numerical approach to the interaction between airflow and a high-speed train subjected to crosswind 被引量:7
6
作者 Tian LI Ji-ye ZHANG Wei-hua ZHANG 《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 SCIE EI CAS CSCD 2013年第7期482-493,共12页
Aerodynamic forces and dynamic performances of railway vehicles are coupled and affected by each other. On the one hand, aerodynamic forces change the displacements of a train. On the other hand, displacements affect ... Aerodynamic forces and dynamic performances of railway vehicles are coupled and affected by each other. On the one hand, aerodynamic forces change the displacements of a train. On the other hand, displacements affect aerodynamic forces. Based on vehicle-track coupling dynamics and aerodynamics, a numerical approach to the interaction between airflow and a high-speed train is presented in this paper. Aerodynamic forces and dynamic performances of a high-speed train subjected to crosswind were numerically simulated. Results showed that the interaction between airflow and a high-speed train has a significant influence on displacements and aerodynamic forces of the head coach. Therefore, it is necessary to consider the interaction between airflow and a high-speed train subjected to crosswind. 展开更多
关键词 high-speed train crosswind aerodynamics CO-SIMULATION INTERACTION
原文传递
高速列车受电弓非定常气动特性数值模拟
7
作者 贾步超 景所立 +1 位作者 周宁 李艳 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第8期267-271,共5页
受电弓的非定常气动特性严重影响受电弓和接触网之间的受流性能。基于计算流体动力学理论,采用分离涡模拟(DES)方法对受电弓高速运行在有无横风环境下的气动特性进行数值模拟。对受电弓周围流场以及气动力特性进行对比研究。数值计算结... 受电弓的非定常气动特性严重影响受电弓和接触网之间的受流性能。基于计算流体动力学理论,采用分离涡模拟(DES)方法对受电弓高速运行在有无横风环境下的气动特性进行数值模拟。对受电弓周围流场以及气动力特性进行对比研究。数值计算结果通过了风洞试验数据验证。研究结果表明:受电弓受到的气动力具有非常显著的非定常特性;无风环境下受电弓周围流场近似成对称分布,横风会破坏流场的对称性,漩涡向气流背风侧迁移,受电弓表面漩涡脱落的速度和强度增加,且向下游发展的速度以及破碎的速度加快。受电弓框架系统的气动力波动受横风的影响最大,其次为弓头;横风下,受电弓各部件功率谱密度的频率分布更广,弓头的脉动升力具有明显的主频特性,且滑板对此主频的贡献量最大。 展开更多
关键词 高速列车 受电弓 横风 非定常气动特性 数值模拟
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升力翼对列车气动特性及运行安全性的影响研究
8
作者 唐家伟 徐古福 +1 位作者 张继业 李田 《交通运输工程与信息学报》 2024年第2期173-190,共18页
为探究升力翼高速列车的可行性,结合列车空气动力学和车辆多体系统动力学理论,建立了有/无升力翼高速列车空气动力学模型和车辆系统动力学模型,对有/无升力翼高速列车在明线无风及横风运行环境下的气动特性及运行安全性进行了仿真研究... 为探究升力翼高速列车的可行性,结合列车空气动力学和车辆多体系统动力学理论,建立了有/无升力翼高速列车空气动力学模型和车辆系统动力学模型,对有/无升力翼高速列车在明线无风及横风运行环境下的气动特性及运行安全性进行了仿真研究。研究结果表明:安装升力翼可提升高速列车的气动升力及升阻比,但气动阻力也大幅度增大;有/无翼高速列车周围流场特性差异较大,安装升力翼后列车表面压力分布及流线流向改变,列车滑流速度峰值增大,两侧及尾流区域速度分布改变。横风下列车表面压力分布及背风测涡脱结构改变,头车受到的气动阻力、升力、侧力及点头力矩相比于无翼时有明显的增大,升力与侧滚力矩差异明显,侧滚力矩方向改变且数值增大,摇头力矩变化很小。明线无风下,安装升力翼能够减小6%~13%的轮轨垂向力,其中尾车由于气动升力最大,轮轨垂向力减幅最显著;运行速度在450 km/h及以下时升力翼高速列车能够安全平稳运行,运行速度在500 km/h时升力翼高速列车轮轨垂向力和轮重减载率超限;影响安全性的主要原因是升力翼扩大了各节车之间气动载荷的差异,升力翼的气动布局有待进一步改善,建议减小头车和尾车的升力;横风环境下,升力翼高速列车头车受到升力、侧力及侧滚力矩数值明显增大,运行安全性恶化,横风安全域缩小。 展开更多
关键词 车辆工程 升力翼 高速列车 气动特性 动力学性能 横风安全域
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强横风下高速列车外风挡非定常气动载荷特性研究
9
作者 史永达 徐晔 +1 位作者 李雪亮 杨明智 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1782-1792,共11页
随着列车服役时间的延长,在恶劣运营环境作用下,外风挡容易出现变形、龟裂等故障问题,危害行车安全。为分析恶劣环境下外风挡的位移、应力及气动激励的变化规律,基于流固耦合振动理论,采用数值仿真方法,分析高速列车以速度250 km/h在不... 随着列车服役时间的延长,在恶劣运营环境作用下,外风挡容易出现变形、龟裂等故障问题,危害行车安全。为分析恶劣环境下外风挡的位移、应力及气动激励的变化规律,基于流固耦合振动理论,采用数值仿真方法,分析高速列车以速度250 km/h在不同横风风速环境下运行时,车端外风挡的气动性能和流固耦合特性。研究结果表明:列车不同位置处的外风挡均在迎风侧的尾流区域产生最大位移和应力,且随横风风速的提高而增大。当车速为250 km/h,横风风速为25 m/s时,外风挡的最大位移产生于Fd1-3截面,对应的位移为8.63 mm。气动力频率方面,外风挡所受气动力的主频较为集中,不同位置的气动力主频均围绕一个固定值小幅波动。在15、20和25 m/s横风风速下,外风挡所受气动力主频分别为5、15和19 Hz。综合位移与气动激励情况,二者在整体趋势上有较好的对应关系,位移的响应会略微滞后于气动激励的响应。 展开更多
关键词 流固耦合 高速列车 外风挡 强横风 气动特性
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横风环境下高速列车气动力模拟与分析
10
作者 程凯 祁文哲 《机电工程技术》 2024年第7期201-204,216,共5页
为探究不同风攻角、风向角下高速列车所受气动力特性,通过数值模拟的方法对高速列车所在风场进行研究。采用时间序列法模拟得到列车移动点的脉动风速时程,根据准定常假设下风速与气动力之间的关系计算得到列车所受静风力和抖振风力,分... 为探究不同风攻角、风向角下高速列车所受气动力特性,通过数值模拟的方法对高速列车所在风场进行研究。采用时间序列法模拟得到列车移动点的脉动风速时程,根据准定常假设下风速与气动力之间的关系计算得到列车所受静风力和抖振风力,分析了不同参数对计算结果的影响。结果表明,在同一模拟点下,相较于顺风向脉动风,竖向脉动风的脉动量更小;同一风攻角,风向角越大,静风力越小;同一风向角,风攻角越接近3°,静横向力越小;风攻角越接近0°,静升力越小;随着风攻角由-3°过渡到3°,同一车速下,脉动横向力逐渐减小,而脉动升力先减小后增大;同一风攻角下,随着风向角增大,脉动横向力标准差先增大后减小;脉动升力除风攻角为-3°且呈现逐渐增大的趋势外,其余两种均为先减小后增大;气动力的离散程度即变异系数与风攻角关系不大,主要与风向角有关,风向角越大变异系数越大。 展开更多
关键词 横风 高速列车 风攻角 时间序列法 气动力
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路堑过渡段对高速列车气动荷载的影响:基于IDDES方法
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作者 赵伦 邓锷 +3 位作者 杨伟超 倪一清 赵文 罗禄森 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第3期989-1002,共14页
当高速列车在横风条件下通过路堑过渡段时,列车的气动荷载将发生显著变化。本文基于改进的延迟分离涡湍流模型建立了列车-路基-风的三维空气动力学耦合模型,重点探讨了路堑深度对列车气动载荷变化和气动性能恶化的影响,揭示了相应的列... 当高速列车在横风条件下通过路堑过渡段时,列车的气动荷载将发生显著变化。本文基于改进的延迟分离涡湍流模型建立了列车-路基-风的三维空气动力学耦合模型,重点探讨了路堑深度对列车气动载荷变化和气动性能恶化的影响,揭示了相应的列车周围流场的演化机制。结果表明:当路堑深度为6 m时,头车所受的气动冲击能量最高。在列车完全驶入下一运行场景后,随着路堑深度的增大,来流对列车气动荷载的影响减弱,相应的波动幅度降低。头车气动载荷的突变幅值与风速近似满足线性正相关关系。 展开更多
关键词 高速列车 路堑过渡段 气动荷载 流场 横风
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开/闭口运行对高速受电弓气动噪声特性影响的风洞试验研究
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作者 李波 黄思俊 +4 位作者 靳铠龙 杨小雨 马亚民 姚华栋 牛纪强 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1846-1854,共9页
针对北京中车赛德公司自主研制的高速受电弓开展160~324 km/h风速下的气动噪声风洞实验,对比分析风速、开/闭口运行状态对受电弓气动噪声特性的影响规律,并预测更高风速下的受电弓气动噪声。研究结果表明:受电弓气动噪声及其传播特性与... 针对北京中车赛德公司自主研制的高速受电弓开展160~324 km/h风速下的气动噪声风洞实验,对比分析风速、开/闭口运行状态对受电弓气动噪声特性的影响规律,并预测更高风速下的受电弓气动噪声。研究结果表明:受电弓气动噪声及其传播特性与风速、运行状态密切相关,弓头及附近区域受到脱落涡的影响易出现单音噪声。远场噪声总声能以风速的5.6~6.0次方增加,通过数据拟合推测400 km/h风速下开/闭口状态受电弓远场噪声总声压级分别为106.8 dB和106.6 dB。 展开更多
关键词 高速列车 受电弓 开/闭口运行 气动噪声 风洞试验
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桥墩横向位移对车-轨-桥耦合系统动力响应的影响分析
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作者 杨小冬 张立兴 《河南城建学院学报》 CAS 2024年第5期58-64,共7页
为了提高列车运营的安全性和舒适性,基于SIMPACK-ANSYS联合仿真平台,以某4跨32 m简支箱梁桥、8节列车为框架,建立了列车-轨道-桥梁的耦合系统动力分析模型,开展了桥墩横向位移量对列车动力响应的仿真计算与影响分析。结果表明:桥墩横向... 为了提高列车运营的安全性和舒适性,基于SIMPACK-ANSYS联合仿真平台,以某4跨32 m简支箱梁桥、8节列车为框架,建立了列车-轨道-桥梁的耦合系统动力分析模型,开展了桥墩横向位移量对列车动力响应的仿真计算与影响分析。结果表明:桥墩横向位移对列车振动响应影响尤为明显,对桥梁振动响应影响并不显著;当桥墩横向位移超过26.4 mm时,列车的轮轴横向力超过了安全限值(62 kN)。因此,桥墩横向位移值应控制在26.4 mm以内。 展开更多
关键词 桥墩横向位移 车桥振动 高速列车 联合仿真 运行安全性
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智能高速动车组关键技术现状及展望
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作者 赵红卫 高枫 +1 位作者 穆瑞琦 叶鹏迪 《中国铁路》 北大核心 2024年第7期77-86,共10页
“复兴号”智能动车组作为动车组典型代表,构建以牵引、制动、网络、安全监测等关键技术为支撑,智能控制、智能运维、智能监控、节能环保为特征的动车组智能技术体系,持续引领国际高速列车技术发展趋势。下一代智能动车组,将以自主感知... “复兴号”智能动车组作为动车组典型代表,构建以牵引、制动、网络、安全监测等关键技术为支撑,智能控制、智能运维、智能监控、节能环保为特征的动车组智能技术体系,持续引领国际高速列车技术发展趋势。下一代智能动车组,将以自主感知、自运行、自监控、自诊断、自决策、自保护为目标,开展智能感知、智能行车、智能控制、智能监测、智能诊断、智能服务、智能运维等关键技术研究,为智能高速铁路2.0建设提供技术支撑。 展开更多
关键词 智能高速动车组 以太网控制 应急自走行 车地传输 PHM 多网融合 运行安全监测
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强横风对高速列车驶入隧道气动效应的影响研究 被引量:1
15
作者 王磊 张传凯 +2 位作者 谭忠盛 骆建军 李宇杰 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期4584-4595,共12页
为研究强横风条件下高速列车驶入隧道过程中的气动效应,基于有限体积法理论,建立隧道-高速列车-横风三维数值模型,采用SST k-ω湍流模型进行求解计算,研究高速列车在横风条件下驶入过程中隧道内气动压力和列车风的变化规律,对比分析横... 为研究强横风条件下高速列车驶入隧道过程中的气动效应,基于有限体积法理论,建立隧道-高速列车-横风三维数值模型,采用SST k-ω湍流模型进行求解计算,研究高速列车在横风条件下驶入过程中隧道内气动压力和列车风的变化规律,对比分析横风对隧道内流场特性的影响。研究结果表明:在横风作用下,车头、车尾通过时隧道壁面气动压力变化幅值最大,隧道入口处气动压力受横风影响最大,在列车背风侧气动压力受横风影响更加显著;列车迎、背风侧列车风变化规律存在显著差异,迎风侧列车风风速随到入口距离的增加而减小,背风侧列车风风速则与到入口距离的关系不显著;横风对隧道内列车风风速的影响范围有限,隧道入口处列车风风速受横风作用影响最大,当横风风速为30 m/s、车速为350 km/h,距入口超过50 m时,列车同侧空间内列车风风速变化规律基本相同;隧道外流场向列车背风侧偏移,涡旋起始位置由头车流线段转移至隧道入口处,隧道内列车迎风侧大尺度涡旋结构逐渐向迎风侧偏移,并在列车驶入过程中逐渐分解消散,流场特性与无风情形的流场特征显著不同。 展开更多
关键词 高速列车 横风 隧道 气动压力 列车风风速 流场
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双层高速动车组横风倾覆稳定性研究 被引量:3
16
作者 黄经宇 姚松 +1 位作者 曹月昊 尉洋 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1160-1170,共11页
双层高速动车组因其重心高、迎风面积大等特点,运行安全受横风影响更为显著。以我国某双层高速动车组作为研究对象,建立横风条件下3节车辆编组的气动仿真分析模型,通过与风洞试验数据比较,验证模型有效性,仿真得到了在不同横风条件下各... 双层高速动车组因其重心高、迎风面积大等特点,运行安全受横风影响更为显著。以我国某双层高速动车组作为研究对象,建立横风条件下3节车辆编组的气动仿真分析模型,通过与风洞试验数据比较,验证模型有效性,仿真得到了在不同横风条件下各车辆所受到的气动载荷,基于EN14067标准中的五质量模型方法,分析了横风条件下双层高速动车组倾覆安全性,得到了列车临界倾覆风速曲线。研究结果表明:横风条件下头车气动载荷最大,且在60°左右的侧滑角时达到最大;当横风垂直于列车行进方向时,临界倾覆风速随车速增加而下降,在车速为80 km/h左右,其下降趋势出现明显的变化,动车组以200 km/h速度运行在平地时,头车临界倾覆风速为22.5 m/s。在同等车速条件下,头车临界倾覆风速随风向角的增加迅速下降,平地路况在风向角为90°时取得最小值,路堤和桥梁路况在风向角为80°时取得最小值。在平地、10 m高度路堤和桥梁3种路况条件下,路堤情况的倾覆风速最小。横向未平衡加速度、空重车状态对列车横风安全性也有显著影响,当加速度与横风风速同向时,其头车临界倾覆风速值随横向未平衡加速度的增加而下降,而重车状态下的临界倾覆风速高于同等条件空车状态下的临界倾覆风速值。 展开更多
关键词 双层高速列车 横风环境 气动载荷 五质量模型 临界倾覆风速
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高速铁路联调联试车务系统前期介入及行车安全关键研究 被引量:1
17
作者 杨新春 《铁路技术创新》 2023年第6期98-102,共5页
联调联试是高速铁路正式开通运营前复杂、系统、科学的试验过程,具有标准高、技术复杂、综合性强等特点,需多部门、多科室、多工种协同配合。车务系统作为联调联试及运行试验的重要参与者,在联调联试行车组织过程中发挥重要作用。结合... 联调联试是高速铁路正式开通运营前复杂、系统、科学的试验过程,具有标准高、技术复杂、综合性强等特点,需多部门、多科室、多工种协同配合。车务系统作为联调联试及运行试验的重要参与者,在联调联试行车组织过程中发挥重要作用。结合车务系统联调联试现场工作实际,从联调联试前期介入(站房布局、人员培训、技术资料搜集、联调联试方案制定等)、行车设备正式接管、联调联试过程中行车安全关键(日计划核对、行车条件确认、施工组织等)等方面提出思路和措施建议,以期为车务系统在高速铁路、城际铁路的联调联试行车组织工作起到指导作用。 展开更多
关键词 车务系统 前期介入 联调联试 高速铁路 行车安全
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高速列车侧风效应的数值模拟 被引量:35
18
作者 郗艳红 毛军 +2 位作者 李明高 张念 马小云 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期14-19,共6页
在侧风作用下,高速列车的空气动力学性能发生显著改变.基于三维定常可压缩流动的N-S方程,采用SST k-ω两方程湍流模型和有限体积法,对某型高速列车以350km/h的速度在25m/s侧风环境中运行的流场结构和气动力进行了数值模拟计算,... 在侧风作用下,高速列车的空气动力学性能发生显著改变.基于三维定常可压缩流动的N-S方程,采用SST k-ω两方程湍流模型和有限体积法,对某型高速列车以350km/h的速度在25m/s侧风环境中运行的流场结构和气动力进行了数值模拟计算,分析了不同风向角的侧风对列车全车,以及受电弓、转向架和风挡等局部区域的作用.结果表明:在侧风作用下,列车的周围包括转向架处均产生复杂的涡流,压力分布十分复杂,转向架对流场的影响不容忽视;随着风向角(0~90°)的增大,侧向力系数及倾覆力矩系数也增大,列车倾覆及脱轨的风险性增加,且头车的倾覆力矩系数远大于中间车和尾车的倾覆力矩系数,应注重对头车的气动性能研究. 展开更多
关键词 高速列车 气动特性 侧风 数值模拟
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横风下高速列车通过挡风墙动力学性能 被引量:32
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作者 李田 张继业 张卫华 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期30-35,共6页
基于列车空气动力学和列车系统动力学数值模拟横风下高速列车通过挡风墙的动力学性能。以运行速度为350km/h的高速列车通过一类挡风墙为例,分析高速列车通过挡风墙的气动力和动力学响应。当高速列车进入和离开挡风墙时,列车的安全性和... 基于列车空气动力学和列车系统动力学数值模拟横风下高速列车通过挡风墙的动力学性能。以运行速度为350km/h的高速列车通过一类挡风墙为例,分析高速列车通过挡风墙的气动力和动力学响应。当高速列车进入和离开挡风墙时,列车的安全性和舒适性指标明显变差。当横风速度为9.56m/s时,车体横向振动加速度最大值达到2.5m/s2;当横风速度为15.0m/s时,列车的脱轨系数超过0.7且轮重减载率超过0.8。在此基础上提出一类具有缓冲装置的挡风墙,使高速列车通过挡风墙时的安全性和舒适性明显改善。 展开更多
关键词 高速列车 横风 挡风墙 空气动力学
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横风下高速列车的非定常气动特性及安全性 被引量:37
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作者 张亮 张继业 +2 位作者 李田 张亚东 殷中慧 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期124-135,共12页
为研究横风下不同路况(平地、路堤、桥梁)运行时的高速列车非定常气动特性及安全性,基于空气动力学和多体系统动力学理论,建立高速列车空气动力学模型和车辆系统动力学模型。采用分离涡模拟(Detached eddy simulation,DES)方法,计算在... 为研究横风下不同路况(平地、路堤、桥梁)运行时的高速列车非定常气动特性及安全性,基于空气动力学和多体系统动力学理论,建立高速列车空气动力学模型和车辆系统动力学模型。采用分离涡模拟(Detached eddy simulation,DES)方法,计算在横风下运行速度为300 km/h列车的周围流场,风速为17.1 m/s,风向与列车运行方向垂直,得到各路况运行时高速列车车体所受非定常气动力的时域特性、频域特性及列车周围非定常流动结构。根据高速列车整车试验规范,以脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力和轮轨垂向力为安全性指标,分析不同路况下列车的运行安全性。结果表明,横风中列车所受气动载荷存在明显的非定常性,各车辆的气动载荷功率谱密度存在明显峰值,气动载荷主频集中在5 Hz以内;复线路堤背风侧运行列车的安全性最差,其次为复线桥梁迎风侧、复线桥梁背风侧、复线路堤迎风侧、平地。 展开更多
关键词 高速列车 横风 非定常气动力 多体系统动力学 功率谱密度
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