本文關(guān)鍵詞： 鐵路橋梁 高速列車 風(fēng)障 氣動(dòng)力 最優(yōu)高度　出處：《中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2014年08期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)理論,采用數(shù)值模擬的方法計(jì)算設(shè)置有不同高度風(fēng)障的雙線簡(jiǎn)支箱梁橋上高速列車的氣動(dòng)力,分析繞列車幾何中心、迎風(fēng)側(cè)輪軌接觸軸線和背風(fēng)側(cè)輪軌接觸軸線的側(cè)傾力矩,提出控制側(cè)傾力矩和累計(jì)控制側(cè)傾力矩的概念,并以此為依據(jù)通過不斷逼近的方法得到最優(yōu)的風(fēng)障高度,最后對(duì)風(fēng)障改善列車氣動(dòng)性能的機(jī)理進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明:風(fēng)障的高度對(duì)列車的氣動(dòng)力影響較大,但根據(jù)各分力得出的最優(yōu)風(fēng)障高度不一致;側(cè)傾力矩對(duì)輪軌接觸軸線比幾何中心大,且對(duì)風(fēng)障高度也更加敏感;控制側(cè)傾力矩當(dāng)風(fēng)障高度較小時(shí)為對(duì)背風(fēng)側(cè)輪軌接觸軸線之矩,當(dāng)風(fēng)障增加到一定高度后,將轉(zhuǎn)移到迎風(fēng)側(cè)輪軌接觸軸線,從而對(duì)于雙線橋最優(yōu)風(fēng)障高度并不是對(duì)背風(fēng)側(cè)或迎風(fēng)側(cè)輪軌接觸軸線側(cè)傾力矩為0 N·m的風(fēng)障高度;綜合考慮列車位于兩線路上的氣動(dòng)作用,根據(jù)累計(jì)控制側(cè)傾力矩得出氣動(dòng)縮尺模型的最優(yōu)風(fēng)障高度為95 mm,從而可知雙線高速鐵路簡(jiǎn)支箱梁橋上1.9 m風(fēng)障效果最好。
[Abstract]:Based on the theory of computational fluid dynamics (CFD), the aerodynamic forces of high-speed trains on double-line simply supported box girder bridges with different height wind barriers are calculated by numerical simulation, and the geometric center of the winding train is analyzed. The concepts of the roll moment of the windward wheel-rail contact axis and the leeward wheel-rail contact axis are put forward, and the concepts of the control roll moment and the accumulative control roll moment are put forward. Finally, the mechanism of improving the aerodynamic performance of train by wind barrier is studied. The results show that the height of wind barrier has a great influence on the aerodynamic force of train. However, the optimal height of wind barrier is not consistent according to each component force. The roll moment is larger to the wheel / rail contact axis than the geometric center and is more sensitive to the height of wind barrier. Control roll moment when the height of wind barrier is small, it is the moment of the wheel / rail contact axis of the opposite leeward side, and when the wind barrier increases to a certain height, it will be transferred to the windward wheel / rail contact axis. Therefore, the optimal height of wind barrier is not the height of wind barrier of the wheel / rail contact axis of the leeward side or upwind side, whose roll moment is 0 N 路m. Considering the aerodynamic action of the train on two lines, the optimal height of wind barrier is 95 mm according to the accumulated control roll moment. Therefore, the wind barrier effect of 1.9 m on the simple supported box girder bridge of double track high speed railway is the best.
【作者單位】： 中南大學(xué)土木工程學(xué)院;中南大學(xué)高速鐵路建造技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51078356) 鐵道部科技研究開發(fā)計(jì)劃重大項(xiàng)目(2008G031-Q)
【分類號(hào)】：U448.13;U216.413
【正文快照】： 為滿足安全、高效、可靠的交通運(yùn)輸體系的需要,我國高速鐵路建設(shè)得到了飛速發(fā)展。隨著橋梁技術(shù)的發(fā)展和高速鐵路對(duì)沉降的嚴(yán)格控制,鐵路橋梁在全部線路中所占比例越來越大。京滬高速鐵路中橋梁長(zhǎng)度占線路總長(zhǎng)的80.7%,全線簡(jiǎn)支梁橋總長(zhǎng)度為956 km,占橋梁總長(zhǎng)的90%,最常用的跨度3

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫瓊，，李國順，臧其吉;表面粗糙度對(duì)輪軌接觸的影響[J];中國鐵道科學(xué);1996年04期

2 劉啟躍;輪軌接觸應(yīng)力數(shù)值計(jì)算分析[J];鐵道學(xué)報(bào);1998年02期

3 張立民,張衛(wèi)華;輪軌波磨形成機(jī)理與再現(xiàn)試驗(yàn)[J];西南交通大學(xué)學(xué)報(bào);2005年04期

4 王明舉;張軍;顧培忠;陸仲績(jī);;城市軌道車輛轍叉的計(jì)算機(jī)仿真分析[J];科技信息(學(xué)術(shù)研究);2008年27期

5 李植松;宋紹南;劉學(xué)毅;;貨車采用不同輪徑時(shí)輪軌接觸應(yīng)力分析[J];西南交通大學(xué)學(xué)報(bào);1990年03期

6 H.Schwarze,王渤洪;與速度有關(guān)的高負(fù)荷輪軌接觸的粘著力(二)[J];變流技術(shù)與電力牽引;2002年04期

7 黃志輝;柏友運(yùn);趙紅偉;楊海軍;;高速貨車車輪掃掠力檢測(cè)的動(dòng)力學(xué)仿真速度影響因子的研究[J];鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2009年06期

8 丁軍君;李芾;黃運(yùn)華;;車輪磨耗仿真中踏面更新策略研究[J];鐵道車輛;2011年08期

9 樓少俊,貢照華,夏越;關(guān)于曲線超高的設(shè)置問題[J];鐵道建筑;2001年06期

10 姜建華,戴月輝,李堯臣;輪軌接觸分析中的網(wǎng)格自適應(yīng)技術(shù)[J];上海鐵道大學(xué)學(xué)報(bào);2000年10期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 劉啟躍;王夏秋;;輪軌接觸幾何參數(shù)匹配問題探討[A];第五屆全國摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];1992年

2 吳昌華;張健;;機(jī)車曲線通過時(shí)輪軌接觸問題有限元分析[A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會(huì)成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)’2007論文摘要集（下）[C];2007年

3 李敬偉;王夏搆;;輪軌粘著-蠕滑特性實(shí)驗(yàn)研究[A];第五屆全國青年摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1999年

4 陳光雄;王國新;;軌枕支撐彈簧剛度和阻尼對(duì)鋼軌磨耗型波磨影響的有限元研究[A];第18屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集第Ⅱ冊(cè)[C];2009年

5 沈鋼;H.Chollet;葉志森;;輪軌外形及接觸問題的進(jìn)一步研究[A];中國鐵道學(xué)會(huì)車輛委員會(huì)2004年度鐵路機(jī)車車輛動(dòng)態(tài)仿真學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

6 封全保;彭永明;;200km/h機(jī)車車輪強(qiáng)度分析[A];中國鐵道學(xué)會(huì)車輛委員會(huì)2004年度鐵路機(jī)車車輛動(dòng)態(tài)仿真學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

7 趙鑫;溫澤峰;金學(xué)松;;表面不平順對(duì)輪軌滾動(dòng)摩擦溫度場(chǎng)的影響[A];中國鐵道學(xué)會(huì)車輛委員會(huì)2004年度鐵路機(jī)車車輛動(dòng)態(tài)仿真學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

8 李志強(qiáng);趙隆茂;;鐵道車輛/軌道系統(tǒng)沖擊動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程的計(jì)算機(jī)模擬[A];中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2005論文摘要集（上）[C];2005年

9 王夏搆;;輪軌系統(tǒng)摩擦學(xué)研究[A];第五屆全國摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];1992年

10 陳波;王成國;孫善超;李蘭;;輪軌接觸幾何關(guān)系對(duì)高速客車穩(wěn)定性的影響[A];中國鐵道學(xué)會(huì)牽引動(dòng)力委員會(huì)機(jī)車動(dòng)力學(xué)及強(qiáng)度學(xué)組2008年學(xué)術(shù)年會(huì)——大功率交流傳動(dòng)機(jī)車/動(dòng)車組總體、車體及轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前4條

1 本報(bào)記者 王慶;讓車輪健康旋轉(zhuǎn)[N];中國冶金報(bào);2002年

2 本報(bào)記者 洪崇恩;我國可以率先實(shí)現(xiàn)跨越[N];文匯報(bào);2000年

3 邢月;上海將興建磁懸浮高速列車[N];中國旅游報(bào);2002年

4 記者徐蘭山通訊員周科際;攻關(guān)卅載院士皓首智破世界難題[N];科技日?qǐng)?bào);2002年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 肖杰靈;客貨混跑鐵路鋼軌非對(duì)稱打磨的理論與試驗(yàn)研究[D];西南交通大學(xué);2011年

2 任愈;輪軌接觸狀態(tài)在線檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2012年

3 王偉;高速車輛脫軌非線性動(dòng)力學(xué)及其動(dòng)態(tài)仿真[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

4 關(guān)慶華;列車脫軌機(jī)理及運(yùn)行安全性研究[D];西南交通大學(xué);2011年

5 倪平濤;磁流變輪對(duì)耦合器及其車輛動(dòng)力學(xué)性能研究[D];西南交通大學(xué);2007年

6 王文健;輪軌滾動(dòng)接觸疲勞與磨損耦合關(guān)系及預(yù)防措施研究[D];西南交通大學(xué);2008年

7 黃林;列車風(fēng)與自然風(fēng)聯(lián)合作用下的車—橋耦合振動(dòng)分析[D];西南交通大學(xué);2007年

8 廖利;直線電機(jī)輪軌交通系統(tǒng)車輛—道岔空間耦合動(dòng)力學(xué)特性的研究[D];北京交通大學(xué);2009年

9 肖乾;輪軌滾動(dòng)接觸彈塑性分析及疲勞損傷研究[D];中國鐵道科學(xué)研究院;2012年

10 杜新光;軌道車輛—結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)耦合系統(tǒng)的數(shù)值模擬方法及應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 盧勇;大功率機(jī)車輪軌接觸問題研究[D];華東交通大學(xué);2011年

2 方白;輪軌接觸幾何計(jì)算及其對(duì)動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性的影響[D];中央民族大學(xué);2013年

3 戚晨輝;輪軌接觸參數(shù)化研究[D];華中科技大學(xué);2013年

4 鐘俊杰;基于向量有限元的輪軌接觸問題研究[D];西南交通大學(xué);2014年

5 鐘浩;基于改善輪軌接觸狀態(tài)的重載車輪型面優(yōu)化[D];西南交通大學(xué);2014年

6 鐘碩喬;柔性輪對(duì)建模初探[D];西南交通大學(xué);2012年

7 趙偉;輪軌粘著問題的研究[D];大連交通大學(xué);2010年

8 馬躍偉;高速鐵路鋼軌損傷分析與預(yù)打磨型面優(yōu)化分析[D];大連理工大學(xué);2012年

9 翟貝貝;高速旋轉(zhuǎn)輪軸應(yīng)力分布及可靠性研究[D];北京交通大學(xué);2014年

10 劉偉;輪軌接觸斑測(cè)試及接觸應(yīng)力分析[D];北京交通大學(xué);2014年

本文編號(hào)：1448088