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基于多孔介质的高速铁路透风式挡风墙关键参数研究 被引量：2
1
作者 钟睦 王田天 +4 位作者 梁习锋 鲁寨军 闫宏凯 乐天晗 刘东润 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期882-890,共9页
合理的匹配参数是风区铁路沿线防风设施研究的关键问题。针对风区铁路沿线部分区段混凝土实心挡风墙出现的环境风越过挡风墙顶导致严重的弓网离线、无法正常升弓,危及铁路行车安全问题,提出改“堵”为“疏”,通过一定的透风率来调控挡... 合理的匹配参数是风区铁路沿线防风设施研究的关键问题。针对风区铁路沿线部分区段混凝土实心挡风墙出现的环境风越过挡风墙顶导致严重的弓网离线、无法正常升弓,危及铁路行车安全问题,提出改“堵”为“疏”,通过一定的透风率来调控挡风墙后的线路风场,从而为缓解上述现象提供一种新思路,其关键问题在于透风式挡风墙关键参数与防风效果的合理匹配。为此,基于多孔介质的自身特性,提出一种基于多孔介质的挡风墙风场新研究方法,将挡风墙透风率与防风效果的合理匹配问题转化为多孔介质的阻力系数与列车气动载荷的关系研究。首先,通过比较数值模拟结果与兰新高铁挡风墙风场现场试验结果,修正并验证数值模拟方法的准确性。然后,通过数值模拟研究进一步探究多孔介质阻力参数与挡风墙透风率之间的关系,获得风区铁路沿线透风式挡风墙关键参数最优区间。研究结果表明:可以采用多孔介质代替挡风墙几何进行挡风墙风场研究,能够显著提升研究效率;多孔介质的黏性阻力系数在挡风墙风场研究中可以忽略,多孔介质的惯性阻力系数与挡风墙的透风率呈幂函数关系;风区铁路沿线透风式挡风墙高度为3.5 m,透风率在24.4%~28.7%区间时,对一线、二线列车的防风效果最好。 展开更多
关键词 高速铁路 挡风墙 多孔介质 透风率 气动性能
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升力翼对400 km/h高速列车明线交会气动特性影响研究
2
作者 熊小慧 袁昊 +1 位作者 陈光 程凡 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第5期1923-1935,共13页
安装升力翼改变了高速列车固有气动外形,两车明线交会时,升力翼诱发的流场激扰作用将改变交会场景下高速列车周围的流场结构。为探究升力翼高速列车明线交会气动特性,明确升力翼对于明线交会时高速列车运行安全性和平稳性的影响,采用三... 安装升力翼改变了高速列车固有气动外形,两车明线交会时,升力翼诱发的流场激扰作用将改变交会场景下高速列车周围的流场结构。为探究升力翼高速列车明线交会气动特性,明确升力翼对于明线交会时高速列车运行安全性和平稳性的影响,采用三维可压缩N-S方程和Realizeable k-ε两方程湍流模型及滑移网格技术,对有/无升力翼高速列车速度400 km/h明线等速交会进行仿真模拟,对比分析列车交会压力波和气动力的变化规律。研究结果表明:给高速列车安装升力翼不会改变明线交会时列车表面压力波时程变化规律,但列车表面交会压力波时程曲线会整体“上移”;非交会侧垂向方向上,当高度大于0.5倍列车车高时,列车的空间交会压力波幅值开始增大,高度超过车高后开始减小,但升力翼列车的幅值始终大于原型高速列车,同时升力翼的安装与否不会改变交会压力波正峰值;在非交会侧横向方向上,不论有无升力翼,高速列车的空间交会压力波峰值变化趋势及大小基本相同,均随距轨道中心线距离增大而减小;升力翼会改变明线交会过程中高速列车侧向力时程变化规律,使交会过程中列车侧向力始终指向非交会侧,并加剧侧向力的波动,交会结束后侧向力需要更长的时间才能恢复稳定。研究成果可为后续升力翼高速列车系统的研发设计提供可靠的理论保障。 展开更多
关键词 高速列车 空气动力学 升力翼 气动特性 明线交会
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相邻隧道间距对列车通过峡谷风区时气动性能的影响
3
作者 周丹 梁思维 +3 位作者 张耀升 冯吉琦 陈恺岚 陈光 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期2562-2574,共13页
以通过峡谷风区的高速列车为研究对象,建立峡谷-桥隧-列车三维数值模型,采用基于k-ε的尺度解析混合(SRH)湍流模型进行求解计算,研究不同相邻隧道间距下的峡谷风场分布特性、列车气动载荷和流场分布。研究结果表明:当相邻隧道间距为100 ... 以通过峡谷风区的高速列车为研究对象,建立峡谷-桥隧-列车三维数值模型,采用基于k-ε的尺度解析混合(SRH)湍流模型进行求解计算,研究不同相邻隧道间距下的峡谷风场分布特性、列车气动载荷和流场分布。研究结果表明:当相邻隧道间距为100 m时,桥梁上方的风速梯度最大,在距离桥面高约4 m处量纲一风速高达2.0;当相邻隧道间距大于300 m时,桥面上方风速较小,峡谷中心处的加速效应变化较小;当列车从隧道驶入峡谷风区时,各节车厢的气动荷载先陡增后不断波动;头车和尾车的气动载荷最大值随着相邻隧道间距的增加而逐渐减小,头车侧向力最大值是尾车的4倍;在距离隧道约5 m的桥上,列车迎风侧与背风侧流场的流速与压力分布差异显著,当相邻隧道间距从100 m增大到300 m时,列车迎风面与背风面压差明显减小。 展开更多
关键词 相邻隧道间距 峡谷风 高速列车 气动性能
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地铁列车动静态气密性指数关系动模型试验研究
4
作者 熊小慧 禹霖 +1 位作者 夏玉涛 李杨 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第2期72-81,共10页
地铁列车动静态气密性关系研究对于列车气密性设计和提升乘客舒适性具有重要意义。考虑到全尺寸试验成本高、难以控制测试条件,采用缩比动模型试验的方法研究地铁列车的动静态气密性指数关系。构建具有密封舱结构、气密性可调的新型1∶2... 地铁列车动静态气密性关系研究对于列车气密性设计和提升乘客舒适性具有重要意义。考虑到全尺寸试验成本高、难以控制测试条件,采用缩比动模型试验的方法研究地铁列车的动静态气密性指数关系。构建具有密封舱结构、气密性可调的新型1∶20缩比地铁列车模型,开展系统的静、动态气密性试验。结果表明:静态气密性指数与缩比列车模型的泄漏面积之间存在指数为-1.0041的幂律关系;列车模型动态气密性指数自头车向尾车不断增大,且4种泄漏孔模型下,头车至尾车动态气密性指数的增幅比例随列车模型泄漏面积的增大而增大,分别为338%,391%,400%和580%;头车测点的动、静态气密性指数比值受列车模型泄漏面积变化的影响较小,而中间车和尾车测点的动、静态气密性指数比值随泄漏面积的增大呈上升趋势;4种泄漏孔模型下,头车、中间车及尾车的动、静态气密性指数比值分别在0.15~0.26,0.28~0.54,0.49~0.98区间内。 展开更多
关键词 地铁列车 动静态气密性指数 泄漏面积 缩比列车模型 动模型试验
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超导磁浮列车明线与隧道内气动噪声仿真研究
5
作者 贺义 杨成 +2 位作者 杨志刚 袁思齐 卢鑫源 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期485-495,共11页
超导磁浮列车运行时马赫数接近0.5,气动噪声占据主导地位,当列车全速穿越隧道时,其近壁面气动激扰急剧增加。基于大涡模拟和N-S方程,对600 km/h超导磁浮列车在明线及横截面积79 m~2的隧道工况下进行数值模拟研究,分析列车近壁面流场扰... 超导磁浮列车运行时马赫数接近0.5,气动噪声占据主导地位,当列车全速穿越隧道时,其近壁面气动激扰急剧增加。基于大涡模拟和N-S方程,对600 km/h超导磁浮列车在明线及横截面积79 m~2的隧道工况下进行数值模拟研究,分析列车近壁面流场扰动结构、车体表面气动噪声源分布及车内噪声在明线、隧道工况下的差异。结果表明:明线、隧道工况下超导磁浮列车周围的气动激扰主要分布在列车车顶两侧,尾车流线型与尾流区,隧道工况下列车周围与尾流区的气动激扰显著增强;明线与隧道工况下偶极子噪声源较强的区域主要位于超导线圈后方、中车车顶两侧及尾车流线型区域,隧道工况下列车各部件等效声源声功率增长幅度不一致,中车1~6、尾车非流线型及尾车流线型等效声源声功率较明线工况增长幅度依次约为7.8倍、8.3倍、10.27倍、8.8倍、12.15倍、12.19倍、7.68倍、12.03倍;整车与不同部件等效声源声功率频谱曲线均表现出宽峰特征,隧道工况下列车在全频段,尤其是125~5 000 Hz范围内的偶极子噪声能量较明线工况显著增加,表面声源声功率峰值频率增大,隧道工况下160 Hz离散次峰的偶极子噪声主要源于轨道凹腔内气动激扰冲击车底而产生的表面脉动压力。受活塞效应影响,相较于明线工况,超导磁浮列车隧道工况下车内噪声水平显著提升,明线、隧道工况下最大车内噪声均在尾车区域获得,车内噪声峰值依次为82.5 dB(A)、97.7 dB(A)。研究成果为隧道工况下超导磁浮列车气动声学优化设计提供了参考。 展开更多
关键词 大涡模拟 超导磁浮列车 气动噪声 隧道 明线
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轨道车辆车钩多元载荷识别与测量方法研究 被引量：6
6
作者 周伟 刘杨 +4 位作者 白付维 周康 王雅昭 王祉歆 孙博 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1679-1688,共10页
提出一种温度自补偿组合电桥式的车钩多元载荷测量系统及解耦识别方法。首先,考虑纵向拉伸、点头、摇头弯曲作用下钩体对称面的应变特性,建立基于四钩面应变和、对称钩面应变差感知的纵向拉伸、横向摇头与垂向点头载荷识别理论模型;然后... 提出一种温度自补偿组合电桥式的车钩多元载荷测量系统及解耦识别方法。首先,考虑纵向拉伸、点头、摇头弯曲作用下钩体对称面的应变特性,建立基于四钩面应变和、对称钩面应变差感知的纵向拉伸、横向摇头与垂向点头载荷识别理论模型;然后,通过在各钩面布置正交组合应变阵列并进行组桥设计,实现对各钩面的应变四则运算和日照差异导致的温度零漂自适应补偿,并通过温度补偿试验与常规功能桥路进行对比;最后,通过多向加载试验对车钩载荷识别系数进行标定,并对标定的理论模型进行耦合随机加载验证。研究结果表明:该车钩多元载荷测量方法可有效补偿温度漂移,三向载荷的识别精度在2 kN以内,可以满足现场实际工程应用需求。 展开更多
关键词 测力车钩 多元载荷识别 应变测量 重载货运列车
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开/闭口工况下高速列车弓腔耦合系统气动噪声仿真研究
7
作者 袁思齐 杨志刚 +1 位作者 李雪亮 肖强 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第8期3387-3397,共11页
车速超过0.3马赫数后受电弓及腔的耦合系统成为主要气动噪声源之一,会带来弓腔耦合噪声问题,影响列车运行舒适性。针对时速400 km高速列车开展开/闭口工况下的弓腔耦合系统气动发声特征及声辐射特性研究,采用三维非定常可压缩N-S方程和... 车速超过0.3马赫数后受电弓及腔的耦合系统成为主要气动噪声源之一,会带来弓腔耦合噪声问题,影响列车运行舒适性。针对时速400 km高速列车开展开/闭口工况下的弓腔耦合系统气动发声特征及声辐射特性研究,采用三维非定常可压缩N-S方程和LES湍流模拟方法求解高速列车受电弓绕流流场,采用K-FWH积分方程计算远场辐射噪声。研究结果表明:开/闭口工况下受电弓区域等效声源占比特征相同,即底部绝缘结构占比居中,中部杆系结构占比最多,顶部受流结构占比较少。闭口工况下3部分分别占比11.1%、87.9%、1%,开口工况中三者占比分别为12%、86.6%、1.4%。闭口工况下的表面等效声源主频率峰值能量和总能量均大于开口工况。开/闭口工况下峰值频率均为1600 Hz,峰值能量分别为5.11×10^(10) N^(2)/s^(2)和1.11×10^(11) N^(2)/s^(2),总能量分别为5.16×10^(12)N^(2)/s^(2)和1.19×10^(13)N^(2)/s^(2)。闭口工况下远场辐射噪声大于开口工况。2种受电弓工况的最大声压级均在相对受电弓纵向位置[−8,8]m范围内,其中闭口受电弓最大声压级为8 m处的88.1 dB(A),开口受电弓最大声压级为4 m位置处的85.6 dB(A)。研究根据所得声辐射特性,提出开口受电弓安装方式有利于降低气动噪声,可为时速400 km等级高速列车降噪提供理论指导和技术支持。 展开更多
关键词 高速列车 受电弓 开/闭口运行 列车空气动力学 气动声学
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高速列车排障装置安全防护性能演化综述 被引量：7
8
作者 姚曙光 周雪飞 +1 位作者 许平 乔毓宁 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1559-1571,共13页
随着高速铁路的大规模发展,列车运行安全性成为人们关注的焦点,排障装置作为高速列车安全保障技术的重要组成部分,其安全防护性能研究成为关键。本文首先回顾排障装置发展历程,对高速列车排障装置的结构演变及国内外相关要求和标准的变... 随着高速铁路的大规模发展,列车运行安全性成为人们关注的焦点,排障装置作为高速列车安全保障技术的重要组成部分,其安全防护性能研究成为关键。本文首先回顾排障装置发展历程,对高速列车排障装置的结构演变及国内外相关要求和标准的变化进行分析,指出标准在动态场景负载指标和能量上限要求上有所缺失;其次从排障性能、耐撞性和除雪特性3个方面阐述高速列车排障装置安全防护性能的发展演化过程,提出雪体材料模型的构建对于除雪仿真研究至关重要,开展冲击试验、除雪试验是探究高速列车排障装置力学特性的重要手段;指出将排障、耐撞性和除雪特性进行一体化协同设计及进一步提升高速列车排障装置的综合防护性能是未来研究的重点。 展开更多
关键词 高速列车 排障装置 被动安全 除雪特性 能量吸收
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十字开槽爆破片超高压爆破实验与仿真研究 被引量：7
9
作者 鲁寨军 王灿 +2 位作者 钟睦 姚术健 范登科 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2021年第4期14-21,共8页
为了研究爆破片在瞬态超高压作用下的破裂形态和破裂压力等动态特性,设计了一种十字开槽爆破片,并通过实验和数值仿真相结合的方法进行了研究。首先,搭建了CO_(2)爆破试验平台对爆破片进行瞬态升压加载实验,得到了爆破片的破坏形态及破... 为了研究爆破片在瞬态超高压作用下的破裂形态和破裂压力等动态特性,设计了一种十字开槽爆破片,并通过实验和数值仿真相结合的方法进行了研究。首先,搭建了CO_(2)爆破试验平台对爆破片进行瞬态升压加载实验,得到了爆破片的破坏形态及破裂压力值;然后建立了基于Johnson-Cook损伤本构的十字开槽爆破片瞬态升压破裂失效的有限元模型,对破裂失效规律进行了分析。结果表明失效模式主要为十字中心破口,破裂形态、破裂压力和破裂时间与实验结果吻合良好,相对误差在6%以内;同时对十字开槽爆破片的有效厚度、槽深、槽宽等破裂压力的影响因素进行了仿真分析,得到破裂压力随有效厚度的增加而线性增大,随槽深的增加先下降后增大,随槽宽增加而成指数函数关系增大等规律。研究成果可为瞬态超高压力作用下的爆破片设计及工程应用提供参考。 展开更多
关键词 瞬态超高压 动态特性 十字开槽爆破片 影响因素
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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
10
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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风沙环境下内燃动车组风沙过滤及压损试验研究
11
作者 徐翠强 沈超 +4 位作者 李景涛 王京辉 王雅昭 王祉歆 周伟 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第9期3845-3854,共10页
为评估某型内燃动车组柴油进气装置的风沙环境适应性,对动车组运行过程中的柴油机进气装置风沙过滤能力与压力损失进行线路试验研究。设计现场取样的弥散式吹沙技术模拟沙尘环境,在车外、滤芯后1级过滤的进气风道和旋风筒后2级过滤的排... 为评估某型内燃动车组柴油进气装置的风沙环境适应性,对动车组运行过程中的柴油机进气装置风沙过滤能力与压力损失进行线路试验研究。设计现场取样的弥散式吹沙技术模拟沙尘环境,在车外、滤芯后1级过滤的进气风道和旋风筒后2级过滤的排气风道分别布置粉尘浓度测点,测试评估动车组以10 km/h运行3 d各5趟往返的进气装置多级沙尘过滤能力;在排气风道与车内布置压差测点,跟踪监测与评估动车组以160 km/h运行60 d的进气装置压力损失规律。实验结果表明,由外部环境到滤芯后进气风道的1级过滤能力达99.959%以上,由进气风道到旋风筒后排气风道的2级过滤能力较低,均在44.6%以上,进气过滤系统的综合风沙过滤能力均在99.991%以上,满足99.5%以上的过滤能力要求;柴油机进气装置的压力损失跟踪监测结果均在3500 Pa以下,通过对压力损失散点趋势进行拟合,进气装置压力损失阈值超限的预测持续服役时间为122 d,满足1个月以内不需要进行进气装置滤网更换的要求。研究为风沙环境下内燃动车组进气装置的沙尘过滤能力和压力损失评估提供了数据支撑,为内燃动车组在恶劣风沙环境下的稳定可靠运行提供了科学依据。 展开更多
关键词 风沙环境 内燃动车组 进气过滤效率 压力损失 寿命预测
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隧道内高速列车与轨道附加板气动交互特性研究 被引量：3
12
作者 熊小慧 耿语堂 +1 位作者 董天韵 李小白 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1930-1940,共11页
采用RNG k-ε湍流模型模拟列车运行全过程,研究在隧道运行条件下轨道附加板对隧道内压力、列车风速度及列车气动特性的影响规律以及列车对轨道附加板的气动力作用。研究结果表明:轨道附加板的存在减小了列车运行时的阻力,但导致隧道以... 采用RNG k-ε湍流模型模拟列车运行全过程,研究在隧道运行条件下轨道附加板对隧道内压力、列车风速度及列车气动特性的影响规律以及列车对轨道附加板的气动力作用。研究结果表明:轨道附加板的存在减小了列车运行时的阻力,但导致隧道以及列车表面压力、隧道内列车风风速均有所增加,分别增加了2.5%,3.1%以及4.0%;当列车通过时,轨道附加板所受最大升力随车速增加而显著增大,当列车速度为400 km/h时,轨道附加板所受升力为5133 N。因此,在设计隧道内轨道附加板时,需要考虑稳定其固定装置,保证轨道附加板在服役期间的安全。 展开更多
关键词 列车空气动力学 高速列车 轨道附加板 数值模拟
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高速列车下穿机场地下车站时车站站台噪声测试与分析
13
作者 吴志颖 李盈利 裴晓晖 《应用声学》 北大核心 2025年第4期1040-1050,共11页
基于空铁联运战略规划和高速铁路提速要求,亟需开展高速列车下穿地下车站的噪声测试和评估。该文研究高速列车在250 km/h单车越行、300 km/h双车交会越行和进站停车工况下,穿越国内某机场地下车站时产生的噪声对站台的影响。实验一共测... 基于空铁联运战略规划和高速铁路提速要求,亟需开展高速列车下穿地下车站的噪声测试和评估。该文研究高速列车在250 km/h单车越行、300 km/h双车交会越行和进站停车工况下,穿越国内某机场地下车站时产生的噪声对站台的影响。实验一共测得3种工况下的多组噪声数据,并分别进行1/3倍频程频谱分析和A计权声压级评估。根据《GB 14227–2006》噪声标准,研究发现列车在3种工况下站台端部的等效连续A声级均未超过限值80 dB(A)。其中,列车在越行和进出站时产生的噪声频率主要分布在2500 Hz以下,而在停靠时怠速产生的噪声主要分布在1250 Hz以下。该研究验证了该地下车站噪声设计达标,列车可以以时速300 km/h全速越站;该研究还有助于为国内其他机场后续建设下穿高速铁路的综合交通换乘中心提供噪声评估参考。 展开更多
关键词 声学 高速列车 机场 地下车站站台 噪声分析
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轮轨接触力无线遥测系统的研究与开发
14
作者 唐家明 方聪聪 《中国测试》 北大核心 2025年第6期123-131,共9页
列车轮轨接触力的连续、实时与准确测量是实现车辆运行安全性,平稳性与舒适性监测及评估的重要手段。该文基于有限元方法,建立轮轨接触模型,分析得到轮辐应变与轮轨接触力的数学关系。基于应变片惠斯通电桥与蓝牙无线通讯技术,设计并开... 列车轮轨接触力的连续、实时与准确测量是实现车辆运行安全性,平稳性与舒适性监测及评估的重要手段。该文基于有限元方法,建立轮轨接触模型,分析得到轮辐应变与轮轨接触力的数学关系。基于应变片惠斯通电桥与蓝牙无线通讯技术,设计并开发轮轨力无线遥测系统,该系统包括下位机硬件与软件、上位机数据采集分析软件。通过汽车轮毂应变测量与碰撞台车轮辐应变测量轮轨力验证该遥测系统的可行性与准确性。对比目前普遍使用的测力轮对方法,不需要加工专门的轮对,可实现轮轨力的原位测量,具有成本低、实施方便等优点。 展开更多
关键词 轮轨接触 应变 有限元分析 无线通讯
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轨道车辆牵引电机轴承的动力学建模与分析 被引量：3
15
作者 方聪聪 关煜彬 +1 位作者 周伟 高广军 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3049-3060,共12页
轨道车辆牵引电机轴承是重要的旋转支承部件,其高速运转过程中内部元件间产生复杂的接触、碰撞与冲击,是滚道表面疲劳损伤、保持架破损与电机振动噪声的重要来源,深入理解牵引电机轴承运转过程中内部元件的动力学特性,对于提高该关键部... 轨道车辆牵引电机轴承是重要的旋转支承部件,其高速运转过程中内部元件间产生复杂的接触、碰撞与冲击,是滚道表面疲劳损伤、保持架破损与电机振动噪声的重要来源,深入理解牵引电机轴承运转过程中内部元件的动力学特性,对于提高该关键部件的设计与运维水平具有重要意义。首先,以牵引电机圆柱滚子轴承为研究对象,基于Lagrange多体动力学方法与耦合能量耗散的Hertz接触理论,考虑轴承各部件瞬态动态效应,建立轨道车辆牵引电机轴承的动力学模型。随后,通过与Harris经典理论分析结果对比,验证该模型的准确性。最后,对轨道车辆某型牵引电机轴承处于不同转速、载荷与径向游隙工况下的动力学特性进行分析。结果表明:低转速和径向载荷较小的情况下,在承载区滚子的接触载荷分布呈现较为明显的波动,随着转速加快和径向载荷增大,在承载区滚子的接触载荷分布波动趋于平缓。低转速和较大径向游隙的情况下,内圈质心轨迹朝向无序状态发展且有明显波动,当高转速和较小径向游隙时,内圈质心轨迹稳定且规律性提高,随着转速增大,内圈质心位移运动范围扩大。径向游隙增大的情况下,导致承载区滚子受力逐渐增大,滚子与内圈之间的相互作用力显著增加,从而内圈质心竖直方向加速度变大,运动范围变大且无序性增加。 展开更多
关键词 多体动力学建模 动力学特性 轨道车辆 牵引电机轴承
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铁路风速风向传感器动态响应特性实验研究 被引量：2
16
作者 王哲 孙博 +2 位作者 鲁寨军 李田 盖增杰 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期494-500,共7页
风速风向传感器能够实时准确可靠地提供风速风向数据,是确保风区铁路运输安全的关键要素之一。兰新铁路大风具有风速变化范围大、风向变化快的特性,对传感器的动态响应特性提出更高的要求。通过风洞模拟真实环境下风速风向改变的条件,... 风速风向传感器能够实时准确可靠地提供风速风向数据,是确保风区铁路运输安全的关键要素之一。兰新铁路大风具有风速变化范围大、风向变化快的特性,对传感器的动态响应特性提出更高的要求。通过风洞模拟真实环境下风速风向改变的条件,对超声式和热场式风速风向传感器及强风仪分别进行动态特性实验,研究结果表明:各传感器均存在风速跟随性误差,但均满足使用要求;热场式传感器的风向跟随误差较小,超声波传感器风向跟随误差相对稍大,且风向输出不稳定;风向改变角速度降低时,传感器风向输出波动明显减小。 展开更多
关键词 风速风向传感器 动态性能 风洞实验 校核参数
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轨道间隙对磁浮列车气动性能的影响 被引量：23
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作者 孟石 周丹 孟爽 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期3537-3545,共9页
为了研究轨道间隙对磁浮列车气动性能的影响,采用三维、定常、不可压缩雷诺时均方程和标准k-ε双方程湍流模型,模拟无风及横风条件下不同轨道间隙下2车编组磁悬浮列车气动性能。研究结果表明:通过风洞试验验证,列车表面压力的数值模拟... 为了研究轨道间隙对磁浮列车气动性能的影响,采用三维、定常、不可压缩雷诺时均方程和标准k-ε双方程湍流模型,模拟无风及横风条件下不同轨道间隙下2车编组磁悬浮列车气动性能。研究结果表明:通过风洞试验验证,列车表面压力的数值模拟结果与试验数据变化规律一致,幅值相差不超过10%;在无风条件下,随着轨道间隙增大,在列车头车流线型及整车非流线型部分,列车与轨道之间空气流速呈增大趋势,而在尾车流线型部分,列车与轨道之间速度略有减小趋势,列车鼻尖点附近车底压力突变幅增大,头车升力减小,尾车升力增大;当轨道间隙由8 mm增大到20 mm时,头车升力减小36.01%,尾车升力增大10.09%,当横风风速为20 m/s时,随着轨道间隙增大,在头尾车鼻尖点附近位置,车轨之间空气流速随轨道间隙增大而减小,在头车流线型其他位置及非流线型部分,车轨之间速度随轨道间隙增大而增大,整车非流线型及尾车流线型部分底面压力略有增大的趋势;头尾车升力均随轨道间隙增大而减小,轨道间隙由8 mm增大到20 mm时,头车升力减小6.34%,尾车升力减小3.06%;不同轨道间隙下列车周围流场结构的差异主要体现在列车底部与轨道顶部之间,改变轨道间隙会改变列车底部与轨道顶部之间的气流速度,从而影响列车底部气动压力,改变列车升力,影响列车运行的平稳性。 展开更多
关键词 磁浮列车 轨道间隙 横风 气动升力 表面压力
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气液-压溃组合式缓冲装置冲击吸能特性实验研究 被引量：9
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作者 车全伟 许平 +3 位作者 王晋乐 赵士忠 于洋洋 谭博文 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期43-51,共9页
动车组用中间车钩缓冲吸能装置主要由气液缓冲器和压溃管组成,为研究其工作场景中动态吸能特性,采用两辆台车与中间车钩连挂,撞向刚性墙进行冲击实验,台车冲击速度分别为7.19、18.7和25.7 km/h 3种工况。冲击作用下,气液缓冲器阻抗力具... 动车组用中间车钩缓冲吸能装置主要由气液缓冲器和压溃管组成,为研究其工作场景中动态吸能特性,采用两辆台车与中间车钩连挂,撞向刚性墙进行冲击实验,台车冲击速度分别为7.19、18.7和25.7 km/h 3种工况。冲击作用下,气液缓冲器阻抗力具有明显的动态特性,最大压缩行程的阻抗力随冲击速度提升而增高,可达1500 kN,远高于其静压实验最大阻抗力800 kN;而压溃管动态阻抗力与静压结果基本一致为1500 kN;冲击速度为18.7和25.7 km/h,气液缓冲器压缩行程达到30 mm时,阻抗力达1200 kN,压溃管被触发压溃,气液缓冲器与压溃管同时进入压缩状态,一起压缩变形。 展开更多
关键词 动车组中间车钩 气液缓冲器 压溃管 冲击实验
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轨道车辆碰撞试验台CO_(2)相变驱动过程仿真研究
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作者 王甲强 鲁寨军 +3 位作者 刘东润 张梓轩 李田 姚术健 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期113-124,共12页
由于现有设备条件下空气炮驱动的轨道列车碰撞试验台无法满足更高试验速度的要求,提出使用CO_(2)相变动力驱动试验车辆加速。基于质量守恒定律、能量守恒定律和CO_(2)真实气体模型,建立驱动系统做功过程数值模型;对模型求解后,通过试验... 由于现有设备条件下空气炮驱动的轨道列车碰撞试验台无法满足更高试验速度的要求,提出使用CO_(2)相变动力驱动试验车辆加速。基于质量守恒定律、能量守恒定律和CO_(2)真实气体模型,建立驱动系统做功过程数值模型;对模型求解后,通过试验验证模型计算精度;通过数值模型,对比研究空气与CO_(2)的做功性能,并分析储液缸初始压力、初始温度和驱动缸初始容积对CO_(2)做功特性的影响规律。结果表明:模型能够有效模拟CO_(2)液气相变驱动试验车做功过程;在结构条件相同且驱动工质的质量为170 kg、初始压力为20 MPa时,以CO_(2)作为驱动工质时驱动时间较空气缩短10.5%,试验车获得的末速度较空气增大21.2%;储液缸初始压力由8MPa增至20 MPa时,试验车末速度增大58.3%,加速时间减少32.2%;初始温度对驱动缸内CO_(2)相态影响较大,温度越低时,其相态越容易接近气液饱和线;驱动缸初始容积对加速时间、试验车过载和活塞所受冲击影响较大,初始容积为0.20 m3时较0.01 m3时最大过载减小23.07%,但所用时间增加20.9%。 展开更多
关键词 轨道车辆 列车碰撞试验台 CO_(2)相变 空气 气动弹射 数值模拟
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400 km/h高速列车过隧道时列车风特性研究 被引量：5
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作者 熊小慧 张朵朵 +3 位作者 耿语堂 杨波 唐明赞 陈光 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期106-115,共10页
为探明400 km/h高速列车在隧道内运行时的列车风特性,采用三维、非定常、可压缩和可实现的k-ε湍流模型进行数值模拟计算,分析隧道内列车风时域演变特征和空间分布特征,并按照列车各部分到达和驶离测点的时间对车体周围流场进行分区,采... 为探明400 km/h高速列车在隧道内运行时的列车风特性,采用三维、非定常、可压缩和可实现的k-ε湍流模型进行数值模拟计算,分析隧道内列车风时域演变特征和空间分布特征,并按照列车各部分到达和驶离测点的时间对车体周围流场进行分区,采用5个特征参数衡量各区域内列车风速度的变化,探讨列车编组长度和隧道长度对列车风的影响。研究结果表明:隧道内列车风时域变化特征受列车运行位置和隧道内压力波传播的显著影响;列车风正峰值会随着列车编组长度、列车速度的增大而增加,且峰值到达时刻分别延后和提前,8车编组对应的列车风正峰值相较于3车编组时增加68.75%,400 km/h时的列车风正峰值相较于300 km/h时增加22.65%;同种隧道长度下的列车风速度最大正峰值出现在隧道中点位置处,且此处的波动更为剧烈复杂,主要是压缩波和膨胀波叠加得更加频繁。长隧道内压力波系叠加对列车风速度峰值的影响减弱,当隧道长度达到3 km时,列车风正峰值相较于1 km长度时下降30.70%。 展开更多
关键词 高速列车 400 km/h高速铁路 隧道 列车风 数值模拟
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