横向风作用下移动列车风场特性、气动荷载及倾覆危险性研究

发布时间：2021-01-28 00:35

　　近十年来,高速铁路因其运行速度快、安全性高、乘坐舒适度高等优点,在世界范围内得到了迅速的发展,中国的高速铁路建设更是处于世界领先水平。然而,高速铁路的线路较长,贯穿我国各种复杂的地理环境,列车常需要跨越江河,行驶在高路堤、高山峡谷等风环境复杂的地区。随着列车运行速度的不断提高和车体质量的减小,截面钝化的车体结构很容易受横向风荷载的影响。强风作用下,作用在列车上的横向力、升力会增大列车绕背风侧轨道的倾覆力矩,列车发生倾覆的概率将显著增大。因此,本文以横向风作用下的移动列车为研究对象,在相对于移动列车脉动风场、移动列车风荷载、横向风作用下列车响应及倾覆危险性频域分析、过桥列车倾覆危险性研究等方面开展了较为系统的研究。具体包括如下几个方面:首先,建立了考虑列车移动特性的脉动风场模型。基于“紊流冻结假定”,推导了移动列车“感受”到的脉动风场与地面脉动风场的关系,基于此关系,使用地面脉动风场的相关函数描述了移动列车“感受”到的脉动风场的相关性,进一步使用傅里叶变换推导出移动列车“感受”到的脉动风谱。基于建立的移动列车风谱模型,使用地面Kaimal谱,分析了移动列车脉动风场特性,并通过谐波合成法模... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：165 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

地面脉动风场

（a）模拟点 1 （b）模拟点 4图 2-17 移动列车脉动风场2025302)u目标值 u 拟值v目标值 v 拟值w目标值 w 拟值1520s/2)u目标值 u 拟值v目标值 v 拟值w目标值 w 拟值

第 58 页 西南交通大学博士研究生学位论文速测量仪 Cobra Probe，如图 4-3 所示。高频天平安装在列车模型的中心位置，测试模型的纵向力、横向力、升力、扭转力矩、点头力矩、摇头力矩。为了避免模型对风速仪周围的风场产生干扰，风速仪安装在距离模型 0.75 m 的正前方位置，风速仪测点高度为 0.25 m，测点正对着模型的中心位置。安装在风洞中的模型如图 4-4 所示。


本文编号：3004026