本站原创致谢5-6
中文摘要6-8
ABSTRACT8-15
1 绪论15-35
1.1 课题探讨背景和作用15-19
1.1.1 课题来源15
1.1.2 探讨背景15-18
1.1.3 探讨作用18-19
1.2 高速列车横风空气动力学特性与横风安全性探讨进展19-33
1.2.1 高速列车在横风作用下的气动特性和气动安全性19-26
1.2.2 高速列车在横风作用下的车辆-轨道动力学性能26-31
1.2.3 横风作用下高速列车的运转安全制约策略31-33
1.3 本论文的主要探讨工作33-35
1.3.1 探讨目的33
1.3.2 探讨内容33-35
2 横风作用下高速列车气动特性的探讨策略35-61
2.1 横风作用下高速列车绕流的基本特点35-38
2.1.1 绕流流动的一般特点35-36
2.1.2 无横风作用的列车纵向绕流流动36-37
2.1.3 横风作用下的列车绕流流动37-38
2.2 横风作用下高速列车的气动特性38-41
2.2.1 列车表面空气压力与压力系数38-39
2.2.2 横风作用下的列车气动作用力及作用力系数39-40
2.2.3 横风作用下的列车气动力矩及气动力矩系数40-41
2.3 横风作用下高速列车气动特性的数值模拟41-53
2.3.1 横风作用下高速列车外部绕流的制约方程42-43
2.3.2 高速列车外部绕流的湍流数值模拟策略43-49
2.3.3 高速列车外部绕流数值模拟的建模与场景设定49-53
2.4 横风作用下高速列车的风洞模型试验53-58
2.4.1 低速风洞的类型和主要部件的功能53-54
2.4.2 高速列车风洞模型试验原理和策略54-56
2.4.3 列车风洞试验技术和CRH高速列车模型56-58
2.5 气动性能数值模拟和风洞试验结果的比较浅析58-60
2.6 本章小结60-61
3 单列高速列车在明线横风环境中运转的气动特性浅析61-101
3.1 横风风场特点对高速列车气动特性的影响61-69
3.1.1 均匀风和大气底层边界速度型风场62-63
3.1.2 列车在两种风场中的横风效应计算模型63-64
3.1.3 列车在两种风场中的气动特性比较浅析64-69
3.2 高速列车在不同横风风速作用下的气动特性69-85
3.2.1 横风作用下的流场结构和压力分布规律71-77
3.2.2 横风风速对列车气动特性的影响77-79
3.2.3 横风风向角对列车气动特性的影响79-80
3.2.4 不同车速的列车横风气动特性80-83
3.2.5 阻力系数与车速、风速、风向角的综合联系83-85
3.3 不同长度(编组)的高速列车横风气动特性浅析85-91
3.3.1 不同编组时列车全车气动特性的比较85-88
3.3.2 不同编组时各车辆气动特性的比较88-91
3.4 高速列车在横风作用下的气动力构成及分布规律91-97
3.4.1 气动力的构成91-94
3.4.2 气动力的分布94-97
3.5 本章小结97-101
4 恒定风场作用下高速列车非定常气动特性的浅析101-135
4.1 非定常流动的分离涡模拟策略101-107
4.1.1 大满模拟策略101-106
4.1.2 大滴模拟的初始条件和边界条件106-107
4.2 非定常流动大滴模拟的适用性验证107-109
4.2.1 方柱非定常流动的瞬态模拟107-109
4.3 非定常流动的分离满模拟策略109-110
4.3.1 分离滴模拟法的基本思想109-110
4.3.2瑞流模型方程110
4.3.3分离满模拟策略110
4.4 高速列车在恒定横风作用下的瞬态气动特性110-133
4.4.1 列车外流场的非定常性质111-117
4.4.2 列车气动荷载的时域及频域特性117-125
4.4.3 转向架气动荷载的时域及频域特性125-133
4.5 本章小结133-135
5 高速列车在明线交会的气动特性浅析135-183
5.1 高速列车交会的计算模型与计算策略135-142
5.1.1 相对运动边界的滑移网格处理策略135-137
5.1.2 列车交会计算域网格与计算策略137-138
5.1.3 列车交会场景与压力监测138-141
5.1.4 列车交会的压力波基本特性141-142
5.2 列车-轨道模型对列车交会特性的影响142-153
5.2.1 不同模型交会的压力波特性比较143-149
5.2.2 不同模型交会的气动力比较149-153
5.3 横风对列车交会压力波的影响153-170
5.3.1 等速交会的压力波特性153-163
5.3.2 等速交会的压力幅计算163-170
5.4 横风对列车交会气动力特性的影响170-181
5.4.1 列车交会的气动力特性浅析170-180
5.4.2 交会前气动作用力与定常气动力的比较180-181
5.5 本章小结181-183
6 高速列车的轮轨动力学性能浅析183-213
6.1 列车轮轨动力学性能指标浅析183-189
6.1.1 性能指标的定义及分类183-189
6.1.2 运转稳定性判定指标的临界值189
6.2 横风作用下的车辆-轨道系统动力学模型189-194
6.2.1 车辆-轨道动力学性能的数值仿真策略190-191
6.2.2 CRH型列车的系统模型结构及横风荷载191-194
6.2.3 轮对和转向架的动力学模型194
6.3 计算模型中非线性因素的处理194-196
6.3.1 非线性轮轨接触几何联系195
6.3.2 空气弹簧特性195-196
6.3.3 油压减振器与横向止挡的非线性特性196
6.4 轮轨接触和线路的仿真模型的确定196-199
6.4.1 轮轨接触仿真模型196-197
6.4.2 线路仿真模型197-199
6.5 横风对车辆-轨道动力学性能的影响199-209
6.5.1 横风对脱轨系数的影响199-203
6.5.2 横风对轮重减载率的影响203-207
6.5.3 横风对轮轴横向力和垂向力的影响207-209
6.6 列车长度(编组)对车辆-轨道动力学性能的影响209-210
6.7 加载随机气动荷载的动力学仿真210-212
6.8 本章小结212-213
7 横风作用下的高速列车安全制约策略213-249
7.1 不同横风风速作用下高速列车的速度限值浅析213-221
7.1.1 确定横风作用下列车安全运转速度的策略213-215
7.1.2 横风作用下的列车运转速度限值浅析215-217
7.1.3 横风作用下的列车运转速度安全域217-221
7.2 挡风装置探讨221-233
7.2.1 挡风装置探讨近况221-222
7.2.2 层腔室结构挡风装置的计算模型222-225
7.2.3 双层腔室结构挡风装置的挡风作用浅析225-232
7.2.4 层腔室结构挡风装置的抗风性能浅析232-233
7.3 横风主动制约探讨233-246
7.3.1 抽吸减载案例设计234-240
7.3.2 抽吸减载条缝的优化240-242
7.3.3 条缝几何定位及抽吸减载的效果浅析242-246
7.4 本章小结246-249
8 结论与展望249-253
8.1 主要探讨结论249-251
8.2 进一步探讨与展望251-253