突变风作用下高速列车曲线通过安全性研究

发布时间：2021-04-28 23:24

　　列车通过曲线段时,轮轨之间的力学性能与直线段相比会发生改变,动力学系数也随之改变。在风载荷作用下,列车通过曲线时轮轨力发生更复杂的变化,列车可能出现脱轨或倾覆的安全事故,因此,研究列车在风载荷情况下轮轨之间的力学性能,分析风载荷对力学性能影响规律,确定安全限速方案,对预防大风造成的列车安全事故具有重要意义。本文运用数值方法对CRH某型高速列车受突变风影响进行了研究,分析了列车气动性能和周围流场,研究了列车在不同线路条件（平地、路堤、桥梁）下以不同行驶速度时的气动载荷的时域特性及频域特性,也简要分析了侧风突变特性对气动载荷和列车周围流场的影响。将气动模拟结果以函数的形式加载到动力学软件中实现流固耦合仿真,根据车辆多体动力学理论研究列车受突变风影响时列车曲线通过安全性,根据车辆多体动力学理论研究列车受突变风影响时列车曲线通过安全性,分析了风向、曲线半径、缓和曲线及行车速度对车辆动力学的影响;最后以脱轨系数和轮重减载率对列车曲线通过安全性进行了分析和评估。研究结果表明,通过比较平地上相同极值速度的突变风和恒定风,可知列车的气动载荷相差最高达81.3%,且车速越高差值越小;相同车速下,列车的气... 

【文章来源】：大连交通大学辽宁省

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 研究方法
第二章 高速列车动力学仿真模型
    2.1 高速列车空气动力学模型
        2.1.1 数学模型
        2.1.2 列车几何模型
        2.1.3 计算区域及边界条件
        2.1.4 计算网格
    2.2 高速列车气动载荷
    2.3 风函数模型
    2.4 高速列车多体动力学模型建立
    2.5 高速列车曲线通过安全性指标
        2.5.1 脱轨系数
        2.5.2 轮重减载率
    本章小结
第三章 平地上运行的列车气动性能和动力学性能
    3.1 列车非定常气动载荷分析
        3.1.1 气动力的时域特性
        3.1.2 气动力的频域特性
        3.1.3 气动力的突变特性
    3.2 列车非定常气动性能分析
        3.2.1 列车周围流场结构分析
        3.2.2 列车表面压力分布特性
    3.3 列车的动力学性能
        3.3.1 风向对动力学性能的影响
        3.3.2 曲线半径对动力学性能的影响
        3.3.3 缓和曲线长度对动力学性能的影响
        3.3.4 列车行驶速度对动力学性能的影响
    3.4 列车曲线通过安全性
        3.4.1 我国强风下列车限速规定
        3.4.2 列车过曲线时安全性
    本章小结
第四章 复线桥梁上列车的气动性能和动力学性能
    4.1 列车气动载荷分析
        4.1.1 气动力的时域特性
        4.1.2 气动力的频域特性
    4.2 列车非定常气动性能分析
        4.2.1 列车周围流场结构分析
        4.2.2 列车车体压力分布
    4.3 列车曲线通过安全性
    本章小结
第五章 复线路堤上列车的气动性能和动力学性能
    5.1 列车气动载荷分析
        5.1.1 气动力的时域特性
        5.1.2 气动力的频域特性
    5.2 列车气动性能分析
    5.3 突变效应对列车周围流场的影响
        5.3.1 流场截面结构分布
        5.3.2 列车周围压力分布
    5.4 列车曲线通过安全性
    本章小结
第六章 线路条件对列车动力学的影响
    6.1 单线路堤的列车动力学性能
    6.2 半路堤半路堑的动力学性能
    6.3 单线桥梁的动力学性能
    6.4 线路条件对列车气动载荷的影响
    6.5 线路条件对列车曲线通过性能的影响
    本章小结
结论与展望
参考文献
致谢



本文编号：3166375