本文關(guān)鍵詞： 高速列車 隧道會(huì)車 壓力波 瞬態(tài)力學(xué)行為 數(shù)值模擬　出處：《西南交通大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：本文針對(duì)兩列CRH2型高速列車在雙線隧道內(nèi)交會(huì)這一空氣動(dòng)力學(xué)問題,主要展開了兩方面的工作：1、以數(shù)值模擬為研究手段,基于高速列車隧道會(huì)車的外流場(chǎng)是一個(gè)有粘性、絕熱、可壓縮、非定常的三維湍流流場(chǎng),并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)K-ε兩方程模型和一系列邊界條件,采用包含滑移網(wǎng)格技術(shù)的CFD方法,分別模擬了高速列車在隧道內(nèi)包括等速(200、250、300、350km/h)和不等速(200-250、200-300、200-350km/h)七種會(huì)車工況下車體表面的空氣壓力波特征,分析了壓力波波形、峰值以及壓力幅值的變化規(guī)律。2、采用有限元分析軟件LS-DYNA 3D顯示算法,結(jié)合得到的空氣壓力波載荷時(shí)程曲線,研究了上述七種工況下高速列車隧道會(huì)車時(shí)車體結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)力學(xué)行為,得到了車體及側(cè)窗的應(yīng)力-時(shí)程曲線和橫向位移-時(shí)程曲線。分析了上述七種工況下空氣壓力波載荷對(duì)車體強(qiáng)度的貢獻(xiàn)比率,結(jié)果表明,針對(duì)本文的研究模型,當(dāng)會(huì)車相對(duì)速度高于450km/h時(shí),貢獻(xiàn)比率隨著會(huì)車相對(duì)速度的增大而增大；而當(dāng)會(huì)車相對(duì)速度低于450 km/h時(shí),貢獻(xiàn)比率較小。最后,對(duì)比研究了高速列車側(cè)窗分別在移動(dòng)壓力波和靜載荷作用下瞬態(tài)響應(yīng)的差異性。結(jié)果顯示,列車各車窗在移動(dòng)壓力波作用下的其中心最大應(yīng)力值都高于在靜載荷作用下的應(yīng)力值。本文研究結(jié)果對(duì)高速列車隧道會(huì)車壓力波問題的研究、高速列車在隧道內(nèi)的限速問題以及列車在隧道內(nèi)交會(huì)時(shí)的安全運(yùn)行有一定的參考價(jià)值。
[Abstract]:In this paper, aiming at the aerodynamic problem of two CRH2 high-speed trains intersecting in a double-track tunnel, two aspects of work: 1 are mainly carried out. Based on the numerical simulation, the flow field of the high-speed train tunnel is viscous and adiabatic. A compressible, unsteady three-dimensional turbulent flow field, combined with a standard K- 蔚 two-equation model and a series of boundary conditions, is used in the CFD method with sliding mesh technique. The characteristics of air pressure waves on the surface of high speed trains in the tunnel are simulated under seven kinds of conditions, including 200 ~ 250 / h and 200 ~ 250 ~ 200 ~ 300 ~ 300 ~ 350 km / h), respectively, and the waveform of pressure waves is analyzed. The variation law of peak value and pressure amplitude. 2. The finite element analysis software LS-DYNA 3D was used to display the time history curve of air pressure wave load. In this paper, the transient mechanical behavior of the car-body structure in the high-speed train tunnel is studied under the above seven working conditions. The stress-time curves and lateral displacement-time curves of the car body and side window are obtained. The contribution ratio of the air pressure wave load to the strength of the car body under the above seven working conditions is analyzed. The results show that, in view of the research model of this paper, When the relative speed of the car is higher than 450 km / h, the contribution ratio increases with the increase of the relative speed of the car, but when the relative speed of the car is lower than 450 km / h, the contribution ratio is small. Finally, The difference of transient response of high speed train side window under moving pressure wave and static load is compared. The results show that, The maximum central stress of every window under moving pressure wave is higher than that under static load. The speed limit of high speed train in tunnel and the safe operation of train in tunnel are of certain reference value.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U451.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1556012