论文摘要
随着列车速度的不断提高,列车与空气之间的相互作用变得更加强烈。强侧风对高速列车所产生的强大的气动力将影响列车的安全运行,对于高速列车在强风用作下的气动力特性的研究变得越来越重要。本文借助大型流体计算软件,对侧风作用下高速列车的气动特性和外部流场进行了数值分析研究。通过对模拟计算结果的理论分析,本文阐述了列车表面压力在风场中分布的原理,得到了强风作用时,侧向力、侧倾力矩、侧偏力矩等重要参数的变化规律,发现升浮力和侧倾力矩的共同作用,是导致高速列车易于翻车的主要动力学原因。而且在来风一侧增建挡风墙,并得到各种疏透度挡风墙防护下的列车气动力性能,以及列车重要参数随挡风墙疏透度的变化规律。并通过优化分析提出了对列车防护效果最好的挡风墙方案。本文对高速列车防风安全工程提供了新的思路,为挡风墙的优化设计提供了理论依据,具有较大的应用价值。
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