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横风环境下列车不同运动模式通过桥梁时气动仿真研究
1
作者 张洁 孟一凡 +3 位作者 白夜 许澳 张墨林 刘堂红 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期926-937,共12页
静止合成法与运动分解法是数值仿真研究列车气动性能的2种主要方法。然而,当仿真分析横风对运行列车气动性能的影响时,由于这2种运动模式边界条件施加方式不同,尤其是当列车在桥梁运行时,铁路路基周围流动存在差异,进而引起列车周围流... 静止合成法与运动分解法是数值仿真研究列车气动性能的2种主要方法。然而,当仿真分析横风对运行列车气动性能的影响时,由于这2种运动模式边界条件施加方式不同,尤其是当列车在桥梁运行时,铁路路基周围流动存在差异,进而引起列车周围流场发生变化,致使列车气动载荷发生改变,因此,需开展横风环境下列车不同运动模式通过桥梁时气动性能的数值仿真研究,明确这2种不同列车运动模式对列车气动安全的影响。本文基于SST k-ω湍流模型的改进延迟分离涡模拟(IDDES)方法,采用静止合成法与运动分解法研究列车在风环境桥梁上运行时的气动特性,分析这2种方法下列车气动力、表面压力分布与车身周围流场的差异。研究结果表明:在这2种运动模式下,列车气动力、表面压力分布与车身周围流场存在明显差异,形成不同的桥梁绕流特性;桥梁流动分离产生的涡流与列车产生的涡流相互作用导致列车周围尤其是列车背风侧的流场分布不同;相比于静止合成法,运动分解法所得结果表示列车背风侧产生更多小尺寸涡结构,流动分离现象更显著,流场变化更加剧烈,负压值也较大,因而,头车侧向力系数、倾覆力矩系数分别增加7.76%和18.35%。研究成果可为仿真分析桥上列车气动性能与行车安全提供数据支撑。 展开更多
关键词 横风 高速列车 IDDES 数值边界 桥梁
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风区铁路桥梁卸荷式挡风墙防护性能研究
2
作者 商雯斐 苗秀娟 +3 位作者 高广军 刘堂红 刘操 王家斌 《铁道学报》 北大核心 2026年第3期125-134,共10页
铁路桥梁挡风墙对桥上通行列车防护不足是限制铁路风期运能的关键因素。为提升风区铁路桥上列车的通行能力,提出一种兼具扩散与导流功能的新型卸荷式挡风墙,在不明显改变挡风墙风载的同时,可以大幅降低通行列车所受横向气动载荷。采用基... 铁路桥梁挡风墙对桥上通行列车防护不足是限制铁路风期运能的关键因素。为提升风区铁路桥上列车的通行能力,提出一种兼具扩散与导流功能的新型卸荷式挡风墙,在不明显改变挡风墙风载的同时,可以大幅降低通行列车所受横向气动载荷。采用基于Standard k-ε湍流模型的雷诺时均方法对桥梁周围流场进行仿真分析,并通过风洞试验验证数值模拟方法的准确性。结果表明:在不明显改变挡风墙风载情况下,卸荷式挡风墙大幅降低了下游1、2线处列车所受横向气动载荷。在卸荷式挡风墙的防护作用下,气流于车体顶部与底部流过。此时,列车迎风侧受气流冲击形成的正压区消失,迎、背风侧压力分布不对称现象明显缓解。当无列车通行时,在扩散与导流功能作用下,卸荷式挡风墙有效引导气流于桥梁上部与桥面流过,阻碍气流进入列车通行区域,抑制墙体下游流场波动。相较于现有挡风墙,卸荷式挡风墙可分别降低下游1、2线处列车横向力89.23%、56.77%。列车迎、背风侧的平均压力差值分别降低77.4%、70.0%。 展开更多
关键词 横风 挡风墙 动车组列车 数值模拟 风洞试验
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关键区域优化对高速列车横风气动特性影响
3
作者 姜霁芸 刘堂红 +2 位作者 王鑫然 高鸿瑞 王雷 《空气动力学学报》 北大核心 2026年第1期137-146,共10页
为提高列车高速运行时的性能与能效,减阻设计至关重要。在横风环境中,列车气动特性往往显著恶化,导致气动载荷剧烈波动。为深入探究不同气动外形减阻方案下400 km/h高速列车在横风环境中的适应性,本研究采用基于SST k-ω湍流模型的改进... 为提高列车高速运行时的性能与能效,减阻设计至关重要。在横风环境中,列车气动特性往往显著恶化,导致气动载荷剧烈波动。为深入探究不同气动外形减阻方案下400 km/h高速列车在横风环境中的适应性,本研究采用基于SST k-ω湍流模型的改进延迟分离涡模拟方法,对多种减阻措施下列车的横风气动性能进行数值模拟,并辅以风洞试验验证。研究选取转向架优化与受电弓优化两类典型气动减阻措施,系统分析列车在横风下的气动载荷变化及周围流场演变规律。结果表明:两种减阻措施在横风环境下均表现出显著减阻效果,其中转向架优化工况整车阻力降低66.7%,受电弓优化工况降低20.0%。然而,与基准模型相比,转向架优化使头车背风侧负压幅值明显增大,导致头车横向力增加4.2%,倾覆力矩增加3.7%,中车升力减少7.1%,尾车倾覆力矩增大16.9%。受电弓优化后,背风侧涡发展减缓,远离车体表面的气流速度降低,中车后部及尾车背风侧的高负压区扩大,致使中车横向力增加39.2%,尾车横向力增加111.7%。研究表明,转向架与受电弓的优化设计虽能有效降低气动阻力,但在横风环境下可能恶化列车的气动稳定性。当运行速度处于100~360 km/h之间时,两种优化方案均导致列车临界风速显著下降,运行安全区域受到较大影响。因此,在对高速列车进行减阻优化设计时,除了要考虑在正常环境下的减阻效果外,还必须综合考虑列车在横风环境下的适应性,以确保列车的运行安全。 展开更多
关键词 高速列车 减阻 横风 数值模拟 转向架 受电弓 优化设计
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基于侧风下列车表面多点压力信息的气动力预测研究 被引量：1
4
作者 霍小帅 刘堂红 +1 位作者 陈晓栋 王鑫然 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期3020-3033,共14页
由于条件限制,实车试验通常只能通过压力积分法来间接获得列车气动力。尽管通过适量布设压力测点能够获得一定精度的气动力数据,但其准确性与可靠性往往受到压力测点数量和布局的影响。此外,大量的压力测点不仅增加了试验成本,而且降低... 由于条件限制,实车试验通常只能通过压力积分法来间接获得列车气动力。尽管通过适量布设压力测点能够获得一定精度的气动力数据,但其准确性与可靠性往往受到压力测点数量和布局的影响。此外,大量的压力测点不仅增加了试验成本,而且降低了数据的利用效率。本文提出一种耦合随机森林(RF)和多层感知器(MLP)/多头感知器(MHP)的数据驱动方法,对侧风条件下列车表面的压力测点进行合理布局,基于有限压力测点对气动力进行快速预测。首先,采用计算流体动力学(CFD)模拟获得侧滑角为0°~90°下的列车气动力系数和表面压力。其次,利用RF提取对气动力系数影响较大的压力测点,筛选前100个压力测点作为备选。最后,基于多测点压力与气动力系数之间的关系构造MLP和MHP预测模型。研究结果表明:MHP对气动力系数的预测效果比MLP对气动力系数的预测效果好,通过12个压力测点能较好地预测列车的气动力系数。 展开更多
关键词 高速列车 表面压力 气动力 随机森林 多层感知器
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400 km·h^(-1)高速列车隧道交变压力载荷特征研究
5
作者 马瑶 梅元贵 +1 位作者 刘堂红 方丰彦 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第2期180-191,共12页
为评估400 km·h^(-1)高速列车在设计速度350 km·h^(-1)隧道条件下运行的适应性,采用三维数值模拟方法,对其在不同隧道长度下及不同运行速度下、隧道内通过和交会时车体表面不同测点处的压力进行时空分布特征研究,分析隧道长... 为评估400 km·h^(-1)高速列车在设计速度350 km·h^(-1)隧道条件下运行的适应性,采用三维数值模拟方法,对其在不同隧道长度下及不同运行速度下、隧道内通过和交会时车体表面不同测点处的压力进行时空分布特征研究,分析隧道长度和列车速度对交变压力载荷循环特征的影响规律。结果表明:400 km·h^(-1)高速列车在隧道内通过或交会时,同一车厢不同测点的压力在时间和空间上表现出较为一致的规律,沿车体纵向和垂向测点的压力变化幅度差异均较小;单列车以400 km·h^(-1)速度通过不同长度隧道时的等效压力载荷幅值和均值分别为1.9~2.6 kPa和-1.8~-2.4 kPa,而2列车在不同长度隧道内交会时则分别增大为4.7~7.0 kPa和-3.6~-5.4 kPa,且随列车运行速度的提高等效压力载荷幅值也大幅度提升;列车以300,350和400 km·h^(-1)速度通过隧道时车体表面压力变化中幅值较大的载荷循环分别为4个半循环、2个半循环+1个全循环及2个半循环,而在隧道内交会时分别为4个半循环、2个半循环和2个半循环。 展开更多
关键词 空气动力学 400 km·h^(-1)高速列车 隧道通过 隧道交会 车体交变压力 载荷特性 数值计算
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隧道空气动力学实车试验研究 被引量：49
6
作者 刘堂红 田红旗 金学松 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期42-46,共5页
为了指导既有线200km／h提速技术改造，为第六次大提速的顺利实施提供经验。2005年5月至6月在遂渝线的太和至北碚北路段进行了200km／h提速综合试验，隧道空气动力学是其中的重要测试内容之一。利用地面和车载测试系统，对列车车体表面... 为了指导既有线200km／h提速技术改造，为第六次大提速的顺利实施提供经验。2005年5月至6月在遂渝线的太和至北碚北路段进行了200km／h提速综合试验，隧道空气动力学是其中的重要测试内容之一。利用地面和车载测试系统，对列车车体表面、车厢内部、隧道壁面空气压力变化、隧道内列车风、隧道口微气压波和隧道壁面振动加速度等参数进行测试。测试结果表明：测点压力变化幅值与列车运行速度的1．7-2．4次方成正比，具体取值与车型和测点位置有关；隧道内列车风风速与列车运行速度成线性关系；隧道口微气压波幅值近似与列车运行速度的三次方成正比、与测点距隧道口距离成反比。列车以200km／h速度过隧道时，车厢内3s最大压力变化幅值为1875Pa，车厢内43％的人有明显耳痛感，显然英国标准（3000Pa／3s）过于宽松；200km／h速度下引起的列车风风速为14．8m／s，超过了人体安全风速值（14m／s），建议列车运行期间，不进行隧道作业。 展开更多
关键词 高速列车 隧道空气动力学 压力变化 列车风 微气压波
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列车交会压力波对高速磁浮列车横向动态响应的影响分析 被引量：15
7
作者 刘堂红 田红旗 鲁寨军 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期9-14,共6页
以上海磁浮列车为研究对象,将车体、夹层、摇臂、摆杆以及悬浮架作为弹性体,磁系、二系悬挂、磁铁连接装置和其它弹性辅助元件作为弹簧—阻尼单元,建立了整车动力学计算模型。对列车交会瞬态压力冲击作用下的高速磁浮列车进行横向动态... 以上海磁浮列车为研究对象,将车体、夹层、摇臂、摆杆以及悬浮架作为弹性体,磁系、二系悬挂、磁铁连接装置和其它弹性辅助元件作为弹簧—阻尼单元,建立了整车动力学计算模型。对列车交会瞬态压力冲击作用下的高速磁浮列车进行横向动态响应研究。研究结果表明,在磁浮列车高速运行时产生的交会压力波作用下,车体产生了较大的横向振动,经过二系悬挂的缓冲作用后悬浮架的振动明显减小。 展开更多
关键词 磁浮列车 列车交会 压力波 弹性模型 动态响应
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不同磁浮列车外形的气动性能比较 被引量：19
8
作者 刘堂红 田红旗 王承尧 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期94-98,共5页
上海磁浮列车由于流线型车头较短,气动性能并不理想,根据国内厂家给定的列车横断面尺寸和对气动性能的要求,对国产磁浮列车气动外形进行多方案设计,通过求解三维可压N-S方程和k-ε双方程湍流模型,对提出的磁浮列车各种外形方案的气动性... 上海磁浮列车由于流线型车头较短,气动性能并不理想,根据国内厂家给定的列车横断面尺寸和对气动性能的要求,对国产磁浮列车气动外形进行多方案设计,通过求解三维可压N-S方程和k-ε双方程湍流模型,对提出的磁浮列车各种外形方案的气动性能进行数值模拟计算,并根据计算结果进一步改进气动外形,如此反复,直至得出气动性能和外观最优的磁浮列车外形。在最终选定的三种设计方案中,方案3由于水平投影轮廓线较窄、最大纵剖面轮廓线曲率较小,其整车空气阻力和列车交会压力波都较其它两种方案要小,因此为最佳的气动外形方案。通过比较分析,此次选用的国产磁浮列车外形,列车以430km/h运行时三节车总的空气阻力为33.84kN,而上海磁浮列车为54.07kN;国产磁浮列车最大列车交会压力波幅值为2913Pa,而在同等条件下上海磁浮列车为3827Pa,其气动性能明显优于上海磁浮列车。 展开更多
关键词 磁浮列车 数值模拟 外形优化 气动性能
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缓冲结构对隧道口微气压波的影响 被引量：19
9
作者 刘堂红 田红旗 梁习锋 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1306-1311,共6页
为有效缓解微气压波对隧道周围环境的影响,设置合理的缓冲结构,采用数值模拟计算和动模型模拟实验相结合的方法,对列车通过隧道引发的压力变化、微气压波和不同形式的缓冲结构进行研究。研究结果表明:对任一类型缓冲结构,其结构长度和... 为有效缓解微气压波对隧道周围环境的影响,设置合理的缓冲结构,采用数值模拟计算和动模型模拟实验相结合的方法,对列车通过隧道引发的压力变化、微气压波和不同形式的缓冲结构进行研究。研究结果表明:对任一类型缓冲结构,其结构长度和入口断面积之间均存在固定的最佳匹配关系,即对断面扩大无开口型缓冲结构,当缓冲结构长度分别为1.0D,2.0D和3.0D(D为隧道等效直径)时,对应的最佳入口断面积分别为1.8S,1.9S和1.8S(S为隧道断面面积),微气压波幅值分别减小46.7%,55.3%和52.8%;对线性喇叭型缓冲结构,当缓冲结构长度分别为1.5D,2.0D和3.0D时,对应的最佳入口断面积分别为2.5S,2.4S和2.7S,微气压波幅值分别减小59.4%,64.2%和71.6%。 展开更多
关键词 列车 隧道 微气压波 缓冲结构
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不同外形列车过隧道实车试验的比较分析 被引量：17
10
作者 刘堂红 田红旗 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期51-55,共5页
随着列车运行速度的提高,隧道空气动力学问题越来越突出。2005年5月在遂渝线进行了高速列车过隧道试验,对列车和隧道内空气压力变化、隧道内列车风和隧道口微气压波等参数进行了测试。结果表明:隧道内列车风风速与列车运行速度成线性关... 随着列车运行速度的提高,隧道空气动力学问题越来越突出。2005年5月在遂渝线进行了高速列车过隧道试验,对列车和隧道内空气压力变化、隧道内列车风和隧道口微气压波等参数进行了测试。结果表明:隧道内列车风风速与列车运行速度成线性关系,并且与车头和车尾的外形、列车长度、隧道截面面积及其长度等因素有很大关系;隧道壁面压力近似与列车运行速度的平方成正比;同等速度条件下,钝头型的25T提速客车引起的隧道壁面压力变化幅值比流线型动车组的大38.6%;由于双层集装箱列车较高且集装箱间的间距较大,致使同等速度下引起的隧道壁面压力变化最大;隧道入口的压力变化明显大于隧道出口的压力变化,在隧道口附近,三维效应非常明显,且每种车型均不同。因此,将列车和隧道耦合起来设计出合理的隧道和列车截面形状,是减小隧道空气动力学效应的有效途径。 展开更多
关键词 列车 隧道 压力波 列车风 空气动力学 实车试验
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“长白山”高速列车与货车交会试验研究 被引量：5
11
作者 刘堂红 田红旗 梁习锋 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期56-61,共6页
研究确定我国铁路200 km时速动车组与120 km时速货物列车在区间正线(4.4 m线间距)交会时的安全性,为铁路第6次大提速的技术改造和安全运行提供有力的科学依据,在京秦线的丰润至玉田路段进行了“京秦线提速200 km.h-1列车交会综合试验”... 研究确定我国铁路200 km时速动车组与120 km时速货物列车在区间正线(4.4 m线间距)交会时的安全性,为铁路第6次大提速的技术改造和安全运行提供有力的科学依据,在京秦线的丰润至玉田路段进行了“京秦线提速200 km.h-1列车交会综合试验”。利用稳态和瞬态压力测试系统,对货车正常运行时(非交会)蓬布的稳态压力和列车交会时的空气压力波进行测试,并对测量结果进行综合分析。研究结果表明:货车以120km时速运行时,整块篷布和半块篷布受到的稳态气动升力分别为896 N和541 N;在线间距为4.4 m、货车以120 km时速与“长白山号”动车组200 km时速交会时,蓬布受到的最大交会压力波幅值为723 Pa,其最大应力值半块篷布略大于整块篷布,均小于其许用应力值;集装箱受到的气动倾覆力矩为8.5 kN.m,远小于其临界倾覆力矩。因此,200 km时速的动车组与120 km时速的货车在4.4 m线间距情况下交会时,只要蓬布拴结方式正确和在蓬布没有被破坏的情况下是安全的。 展开更多
关键词 高速列车 货车 实车试验 列车交会压力波 应力
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基于ANSYS的耐冲击性客车车体模态分析 被引量：13
12
作者 刘堂红 江帆 《铁道机车车辆》 2002年第6期24-27,共4页
介绍了基于ANSYS软件的模态分析方法 ,并对耐冲击性客车进行了详细地模态分析 ,确定了相对合理的结构 。
关键词 ANSYS 车体 耐冲击性客车 钢结构 有限元模型 模态分析
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列车交会压力波与运行速度的关系 被引量：38
13
作者 田红旗 许平 +1 位作者 梁习锋 刘堂红 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期64-67,共4页
随着列车速度的提高,列车交会时产生的瞬态压力冲击对行车安全、旅客舒适性均产生严重影响。根据多次实车试验结果和理论分析,将列车交会分为列车静止交会、等速交会和不等速交会3种工况,研究了3种工况的列车交会压力波与运行速度之间... 随着列车速度的提高,列车交会时产生的瞬态压力冲击对行车安全、旅客舒适性均产生严重影响。根据多次实车试验结果和理论分析,将列车交会分为列车静止交会、等速交会和不等速交会3种工况,研究了3种工况的列车交会压力波与运行速度之间的关系,得到一系列回归关系式。研究结果表明:静止列车上的压力波与交会列车运行速度的平方成正比;两列车等速交会时,列车上的压力波幅值与两交会列车的运行速度和相对速度的平方成正比;两列车不等速交会时,高速列车承受的压力波幅值小于与之交会的低速列车所承受的压力波幅值;两列车等速交会时的压力波大于一方列车静止时交会的压力波。 展开更多
关键词 列车空气动力学 列车交会压力波 列车运行速度 速度比
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兰新线强横风对车辆倾覆稳定性的影响 被引量：121
14
作者 高广军 田红旗 +2 位作者 姚松 刘堂红 毕光红 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期36-40,共5页
兰新线百里风区内经常发生车辆脱轨、倾覆等事故,本文根据动力学力矩平衡原理研究了列车最高安全运行速度与环境风风速之间的关系,并分析了各种因素对车辆运行稳定性的影响,对于预防事故,确保季风区行车安全具有重要的意义。计算结果表... 兰新线百里风区内经常发生车辆脱轨、倾覆等事故,本文根据动力学力矩平衡原理研究了列车最高安全运行速度与环境风风速之间的关系,并分析了各种因素对车辆运行稳定性的影响,对于预防事故,确保季风区行车安全具有重要的意义。计算结果表明:空车比重车的临界倾覆风速低,货车的临界倾覆风速比客车低,空棚车的临界倾覆风速最低。 展开更多
关键词 横风 倾覆稳定性
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兰州-新疆线强侧风作用下车辆的气动特性 被引量：24
15
作者 熊小慧 梁习锋 +1 位作者 高广军 刘堂红 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1183-1188,共6页
对试验列车上、下行通过“猛进东”测风点时的车体表面压力分布情况进行分析,采用分块积分法得出试验列车上、下行通过“猛进东”测风点的气动力。利用流场计算软件FLUENT对列车在大风作用下通过“猛进东”时的情况进行数值模拟计算,并... 对试验列车上、下行通过“猛进东”测风点时的车体表面压力分布情况进行分析,采用分块积分法得出试验列车上、下行通过“猛进东”测风点的气动力。利用流场计算软件FLUENT对列车在大风作用下通过“猛进东”时的情况进行数值模拟计算,并与实车试验结果进行对比分析。结果表明:车体迎风面及背风面表面压力分布规律基本一致,验证了数值模拟计算模型的准确性;车辆受到的气动力中除升力的实验值与模拟结果相差较大外,主要导致车辆倾覆的横向力和倾覆力矩的实验值与模拟结果相差较小,满足工程应用要求。 展开更多
关键词 车辆气动特性 强侧风 兰新线 实车试验 数值模拟
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高速铁路隧道壁面气动压力实车试验分析 被引量：20
16
作者 刘峰 姚松 +1 位作者 刘堂红 张洁 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2018-2024,共7页
采用实车试验方法对高速动车组穿越双线隧道引发的隧道壁面气动压力进行测试,分析不同位置测点在列车通过阶段和列车驶出阶段的压力峰值.研究结果表明:不同测点压力最大峰峰值(正峰值-负峰值)可能发生在列车通过阶段,也可能发生在列车... 采用实车试验方法对高速动车组穿越双线隧道引发的隧道壁面气动压力进行测试,分析不同位置测点在列车通过阶段和列车驶出阶段的压力峰值.研究结果表明:不同测点压力最大峰峰值(正峰值-负峰值)可能发生在列车通过阶段,也可能发生在列车驶出隧道后的压力衰减阶段;压力峰峰值在洞口附近较小,在隧道中部较大.在列车通过隧道阶段,壁面测点压力峰峰值随着车速的增加而迅速增大.列车驶出隧道后,压力峰峰值开始周期性衰减,衰减周期为2倍的声速在隧道内传播时间;在同一周期内,隧道入口处测点压力衰减率较大,出口次之,隧道中部最小;斜切洞门缓冲结构顶部开口对降低第一个周期压力峰峰值的效果不明显,但可以明显降低多个周期后的压力峰峰值. 展开更多
关键词 高速列车 隧道 实车试验 气动压力
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强侧风作用下客车车体气动外形优化 被引量：21
17
作者 张洁 梁习锋 +1 位作者 刘堂红 逯林锋 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期3578-3584,共7页
采用三维、不可压N-S方程和k-ε双方程湍流模型,利用有限体积法分别对不同截面形状车体在不同风速、不同风向角以及不同车速工况下的气动性能进行模拟。研究结果表明:在不同横风风速下,车体气动力均随着横风风速的增大而增大,而气动力... 采用三维、不可压N-S方程和k-ε双方程湍流模型,利用有限体积法分别对不同截面形状车体在不同风速、不同风向角以及不同车速工况下的气动性能进行模拟。研究结果表明:在不同横风风速下,车体气动力均随着横风风速的增大而增大,而气动力系数基本保持不变;在不同风向角下,车体气动力随着风向角的增加而增大;当风向角增加到75°时,气动力增长率变小,气动力系数也是随风向角的增加而增大;在不同车速下,车体的气动力随车速的增大变化不大,但气动力系数随车速的增大反而减小。 展开更多
关键词 客车 强侧风 气动外形优化
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风沙流对列车车窗玻璃破坏能力的试验测试 被引量：10
18
作者 许良中 梁习锋 +1 位作者 刘堂红 王中钢 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期2489-2495,共7页
基于新疆铁路风区是全世界铁路内陆大风风速最高、风灾最严重的地区之一，加之以铁路沿线沙粒粗大的砾漠地貌，形成的风沙流使车窗玻璃破损情况严重，是影响列车大风期间行车安全的重要问题之一，通过试验手段将风载荷和沙粒冲击单独作... 基于新疆铁路风区是全世界铁路内陆大风风速最高、风灾最严重的地区之一，加之以铁路沿线沙粒粗大的砾漠地貌，形成的风沙流使车窗玻璃破损情况严重，是影响列车大风期间行车安全的重要问题之一，通过试验手段将风载荷和沙粒冲击单独作用到车窗玻璃上，最后将这2种载荷耦合加载，对造成列车车窗玻璃破碎的主要原因进行试验分析。研究结果表明：车窗玻璃能承受的瞬态风压和稳态风压分别为69.38 kPa和29.50 kPa，各粒径等级沙粒能够击碎车窗玻璃的速度与粒径呈幂函数关系，幂约为-0.71；当风沙耦合作用时，车窗玻璃所承受的4 kPa环境风压使沙粒击碎玻璃的速度减小6%-7%，最终确定致使车窗玻璃破碎的主要原因是沙粒冲击而非风压载荷，且在风区恶劣风环境下，危险的粒径范围为5-6 mm。本研究对制定有效的风沙防护改进措施、形成保障车窗玻璃安全的行车指挥方案具有一定意义。 展开更多
关键词 车窗玻璃 风沙流 风压载荷 沙粒冲击
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单车明线工况下高速列车室内压力波动研究 被引量：8
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作者 许良中 梁习锋 +1 位作者 刘堂红 熊小慧 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2878-2884,共7页
对已在明线工况下连续运营一段时间的16节长编组200 km/h动车进行实车试验,利用车载测试系统重点测试列车经过分相区、紧急制动以及列车到站开启车门3种工况下,客室内气压变化率和室内外压差;并根据车体气密性指数求解方法,分析车体动... 对已在明线工况下连续运营一段时间的16节长编组200 km/h动车进行实车试验,利用车载测试系统重点测试列车经过分相区、紧急制动以及列车到站开启车门3种工况下,客室内气压变化率和室内外压差;并根据车体气密性指数求解方法,分析车体动态气密性指数随时间变化关系。根据测试结果,结合动车组通风换气装置结构特点分析动态气密性指数增大发生耳鸣现象的原因,并提出改进措施。研究结果表明:随着运行时间的增加,室内负压呈线性逐渐增大,室内最大负压为-982 Pa;室内压力变化率随室内外压差的变大而逐渐增大,列车到站开启车门工况下3 s变化率最大为602 Pa/(3 s),1 s变化率最大为564 Pa/s,经过分相区时的最大3 s变化率和1 s变化率分别为263 Pa/(3 s)和93 Pa/s。车体动态气密性指数随运行时间的增加而增加,最大值为11.58。 展开更多
关键词 动车组 耳鸣 压差 气密性指数
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高速列车车体气动载荷疲劳强度试验装置研究 被引量：7
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作者 王前选 梁习锋 +1 位作者 刘堂红 张洁 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2885-2890,共6页
研制车体交变气动载荷试验装置,利用该装置对新造车体进行疲劳强度试验,讨论车体交变气动载荷疲劳试验加载方法、压力、压力波形与周期、加载次数等参数,并完成车体交变气动载荷疲劳试验装置方案及数据采集系统方案设计;将合武铁路现场... 研制车体交变气动载荷试验装置,利用该装置对新造车体进行疲劳强度试验,讨论车体交变气动载荷疲劳试验加载方法、压力、压力波形与周期、加载次数等参数,并完成车体交变气动载荷疲劳试验装置方案及数据采集系统方案设计;将合武铁路现场测得的CRH2型动车组以250 km/h速度过隧道时车内外压力差曲线与该试验装置测得的压力曲线进行比较。研究结果表明:车内外压力差曲线与该试验装置测得的压力曲线基本吻合,该试验装置可真实模拟列车高速通过隧道时车体承受的交变气动载荷,为研究新造高速列车车体在交变气动载荷作用下的疲劳强度特性提供了重要的试验手段,建议我国新造车体按其实际运行过程中承受的交变气动载荷加载进行疲劳强度试验。 展开更多
关键词 试验装置 列车车体 气动载荷 疲劳强度
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