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内固定结合椎体成形术治疗脊柱骨折的临床观察
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作者 杨明智 白涛 宗龙泽 《贵州医药》 CAS 2024年第2期220-222,共3页
目的 探讨内固定结合椎体成形术治疗脊柱骨折的临床效果。方法 将68例脊柱骨折患者随机分为两组各34例,分别接受两种手术方式,即单纯内固定治疗纳入对照组;采用内固定结合椎体成形术治疗治疗纳入研究组。通过对术后COBB角及伤椎椎体高... 目的 探讨内固定结合椎体成形术治疗脊柱骨折的临床效果。方法 将68例脊柱骨折患者随机分为两组各34例,分别接受两种手术方式,即单纯内固定治疗纳入对照组;采用内固定结合椎体成形术治疗治疗纳入研究组。通过对术后COBB角及伤椎椎体高度、椎管内骨块占位恢复情况评定两组复位效果;通过手术时间及出血量、术前术后VAS评分对比评定两组损伤程度。结果 研究组患者的手术时间稍长于对照组,但术中出血量低于对照组,住院恢复时间短于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),研究组术后并发症发生率明显少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术前两组椎体的前缘高度、椎管侵占率及Cobb角对比差异无统计学意义(P>0.05);研究组患者术后6个月椎体的前缘高度、椎管侵占率及Cobb角的改善程度均显著优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);研究组在椎体功能的优良比例方面高出对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 内固定结合椎体成形术治疗脊柱骨折的临床应用效果显著,在不增加手术损伤的基础上促进椎体各项功能恢复,减少术后并发症,缩短术后恢复时间,建议临床采纳。 展开更多
关键词 内固定 椎体成形术 脊柱骨折 疼痛
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关节镜联合开放楔形胫骨高位截骨术对膝关节内侧间室骨性关节炎患者下肢力线矫正及炎性因子水平的影响
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作者 白涛 张文生 +1 位作者 苗强 杨明智 《临床医学研究与实践》 2024年第32期71-74,共4页
目的探讨关节镜联合开放楔形胫骨高位截骨术对膝关节内侧间室骨性关节炎患者下肢力线矫正及炎性因子水平的影响。方法选取2021年4月至2022年5月我科收治的82例膝关节内侧间室骨性关节炎患者为研究对象,以随机数字表法将其分为对照组(41... 目的探讨关节镜联合开放楔形胫骨高位截骨术对膝关节内侧间室骨性关节炎患者下肢力线矫正及炎性因子水平的影响。方法选取2021年4月至2022年5月我科收治的82例膝关节内侧间室骨性关节炎患者为研究对象,以随机数字表法将其分为对照组(41例,关节镜联合腓骨近端截骨术)和观察组(41例,关节镜联合开放楔形胫骨高位截骨术)。比较两组的手术效果。结果观察组的术中出血量多于对照组,术后下床活动时间长于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。术后6个月,观察组的下肢力线比率高于对照组,胫骨平台后倾角小于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。术后6个月,观察组的白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平均低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论关节镜联合开放楔形胫骨高位截骨术治疗膝关节内侧间室骨性关节炎虽然会增加术中出血量,延长术后下床活动时间,但不增加住院时间,且利于提高下肢力线矫正效果,降低滑液中炎性因子水平。 展开更多
关键词 关节镜 开放楔形胫骨高位截骨术 膝关节内侧间室骨性关节炎 下肢力线
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气动载荷下高速列车设备舱裙板非稳态振动疲劳强度研究
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作者 程亚军 杨明智 +2 位作者 刘乐天 于春洋 李凡松 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期36-42,共7页
高速列车设备舱裙板对改善列车空气动力学性能起到重要作用,裙板除受到振动载荷外,还承受气动载荷。随着运行速度的不断提高,裙板承受的气动载荷愈发强烈,为保证高速列车的正常运行,对裙板的疲劳评估尤为重要。该文针对裙板在气动载荷... 高速列车设备舱裙板对改善列车空气动力学性能起到重要作用,裙板除受到振动载荷外,还承受气动载荷。随着运行速度的不断提高,裙板承受的气动载荷愈发强烈,为保证高速列车的正常运行,对裙板的疲劳评估尤为重要。该文针对裙板在气动载荷作用下的非稳态振动特性,以实测气动载荷作为输入利用有限元仿真获取脉冲响应函数,采用时域卷积积分方法计算加速度测点位置加速度,对比试验数据进行模型验证,对比结果显示总体误差小于10%。再采用该方法计算关注单元动应力,通过振动疲劳强度分析方法进行评估,评估结果显示裙板疲劳强度可以满足速度为400 km/h列车的需求。 展开更多
关键词 振动疲劳强度 非稳态 裙板 气动载荷
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强横风下高速列车外风挡非定常气动载荷特性研究
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作者 史永达 徐晔 +1 位作者 李雪亮 杨明智 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1782-1792,共11页
随着列车服役时间的延长,在恶劣运营环境作用下,外风挡容易出现变形、龟裂等故障问题,危害行车安全。为分析恶劣环境下外风挡的位移、应力及气动激励的变化规律,基于流固耦合振动理论,采用数值仿真方法,分析高速列车以速度250 km/h在不... 随着列车服役时间的延长,在恶劣运营环境作用下,外风挡容易出现变形、龟裂等故障问题,危害行车安全。为分析恶劣环境下外风挡的位移、应力及气动激励的变化规律,基于流固耦合振动理论,采用数值仿真方法,分析高速列车以速度250 km/h在不同横风风速环境下运行时,车端外风挡的气动性能和流固耦合特性。研究结果表明:列车不同位置处的外风挡均在迎风侧的尾流区域产生最大位移和应力,且随横风风速的提高而增大。当车速为250 km/h,横风风速为25 m/s时,外风挡的最大位移产生于Fd1-3截面,对应的位移为8.63 mm。气动力频率方面,外风挡所受气动力的主频较为集中,不同位置的气动力主频均围绕一个固定值小幅波动。在15、20和25 m/s横风风速下,外风挡所受气动力主频分别为5、15和19 Hz。综合位移与气动激励情况,二者在整体趋势上有较好的对应关系,位移的响应会略微滞后于气动激励的响应。 展开更多
关键词 流固耦合 高速列车 外风挡 强横风 气动特性
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钝头型市域列车尾流吸气主动控制减阻研究
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作者 杨帆 杜俊涛 +1 位作者 杨明智 唐银瑜 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4266-4276,共11页
为探究钝头外形的市域列车运行时尾部吸气控制对列车气动阻力的影响,缓解列车因提速造成的阻力增加问题,采用Realizable k-ε两方程模型的DDES数值仿真方法开展研究,通过风洞试验验证数值模拟方法后,以数值仿真得到的速度场、压力场及... 为探究钝头外形的市域列车运行时尾部吸气控制对列车气动阻力的影响,缓解列车因提速造成的阻力增加问题,采用Realizable k-ε两方程模型的DDES数值仿真方法开展研究,通过风洞试验验证数值模拟方法后,以数值仿真得到的速度场、压力场及各节车的气动阻力分布及组成,分析吸气控制对钝头型市域尾车气动减阻的影响原因。研究结果表明:钝头型市域列车的尾车流线型表面由负压强主导,因此压差阻力占比较大,并且空气绕该部位流动时形成了2个比较明显且对称的流动分离泡,导致了尾车阻力系数尤其是压差阻力系数急剧增大,使尾车压差阻力比重最大,占整车阻力的36.71%;在列车尾部进行吸气控制能提升列车尾部中心区的压力,使尾车的压差阻力显著减小,进而实现整车减阻;在不同吸气方案下,尾车减阻率随着吸气面的增加而增加,当设置的所有吸气面工作时,对尾车的气动减阻率最高可达21.6%;列车离吸气面越远的部位减阻效果越不明显,位于尾部吸气控制上游较远的头车最大减阻率仅为1%,而中间车的减阻率为4%;随着吸气速度从0.2U提升至0.6U,尾车减阻率从17.9%提升至21.6%,整车减阻率从8.3%提升至10.3%,尾车流线型区域后方的正压区也越接近尾车流线型表面。研究结果可为钝头型市域列车主动控制的气动减阻提供参考。 展开更多
关键词 市域列车 气动减阻 尾部吸气 流动控制 数值仿真
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转向架腹板结构对高速列车气动噪声的影响
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作者 袁野 杨明智 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期924-935,共12页
随着列车运行速度的不断提高,气动噪声问题日益突出,需要有效控制高速列车的气动噪声。为降低高速列车转向架区域的气动噪声,基于IDDES模型与FW-H声学方程,建立转向架不安装腹板及安装腹板的1:8缩比模型,通过数值仿真探究400 km时速下,... 随着列车运行速度的不断提高,气动噪声问题日益突出,需要有效控制高速列车的气动噪声。为降低高速列车转向架区域的气动噪声,基于IDDES模型与FW-H声学方程,建立转向架不安装腹板及安装腹板的1:8缩比模型,通过数值仿真探究400 km时速下,转向架区域安装腹板后流场特性、噪声源强度、远场辐射噪声频谱特性和声压级幅值的变化,分析腹板对整车及转向架区域气动噪声的影响。研究结果表明:转向架区域底部安装腹板后,腹板的导流作用减缓了转向架部位的流体冲击和流体相互作用,抑制了转向架区域涡的形成,各频率下,转向架前、后轮对及构架的脉动压力级明显减小,有效降低了转向架区域气动噪声源的强度;转向架安装腹板后,各测点在200~1 000 Hz以及2 000 Hz以上频段的声压级幅值下降,其远场辐射噪声总声压级幅值也有所降低,其中,整车远场辐射噪声总声压级平均值降低2.33 dB(A),转向架辐射噪声总声压级平均值降低4.03 dB(A),转向架辐射噪声能量占整车辐射噪声能量的比例从53.2%下降到27.8%,转向架区域气动噪声得到有效控制;头车一位端转向架的降噪效果最好,辐射噪声总声压级平均值下降了5.88 dB(A),腹板对转向架辐射噪声的控制主要体现在对前、后轮对及构架等部件辐射噪声的控制。研究结果可为进一步优化高速列车气动噪声提供一定参考。 展开更多
关键词 气动噪声 高速列车 转向架腹板 流场 降噪
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地铁列车底部几何结构简化对车底流动及电机散热的影响
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作者 马江川 杨明智 钱博森 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1723-1733,共11页
在数值模拟中,几何结构的简化可以有效提升计算效率,降低计算成本。采用基于三维、定常、可压缩的雷诺平均纳维斯托克斯方程(RANS)模型,并充分考虑热辐射,研究3种底部结构简化模型(A、B、C)对地铁列车底部流场以及直线电机表面温度分布... 在数值模拟中,几何结构的简化可以有效提升计算效率,降低计算成本。采用基于三维、定常、可压缩的雷诺平均纳维斯托克斯方程(RANS)模型,并充分考虑热辐射,研究3种底部结构简化模型(A、B、C)对地铁列车底部流场以及直线电机表面温度分布的影响,从而评估简化模型的计算精度和效率。研究结果表明:简化底部结构可减小电机后方的尾流面积,使底部流动增强;模型越简化,冷却空气的流量越高,通过简化几何结构可以影响走行风的流通性;冷却风量增加可影响电机的对流换热,相比于原始模型,这3种简化模型使得各电机的温度的平均值分别降低1.2%、2.4%和7.5%;若要在保证计算精度的前提下提高计算效率,考虑到车底的流场分布规律和温度场计算结果,则需对原始模型的转向架的轮轴、刹车盘、横向拉杆和悬挂装置等结构进行简化。 展开更多
关键词 地铁列车 简化模型 车底流动 散热
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地铁列车尾部吹吸气控制对尾流特征的影响
8
作者 唐银瑜 杨明智 +1 位作者 杜俊涛 刘宏康 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1867-1879,共13页
为改善地铁列车尾部流动特征、减小列车气动阻力,提出一种在地铁列车尾部表面吹气及吸气的主动流动控制方法,分析不同吹气形式以及速度下,列车尾部流场及气动阻力的变化,解释列车尾部吹吸气作用下列车气动性能变化的原因。研究结果表明... 为改善地铁列车尾部流动特征、减小列车气动阻力,提出一种在地铁列车尾部表面吹气及吸气的主动流动控制方法,分析不同吹气形式以及速度下,列车尾部流场及气动阻力的变化,解释列车尾部吹吸气作用下列车气动性能变化的原因。研究结果表明,在尾车施加吹/吸气的主动控制方法可以达到减小列车气动阻力的目的。当吹、吸气速度为0.6U(U为列车速度)时,集中吹气控制的气动减阻效果最为显著,3车编组整车气动减阻率达到了12.9%,非集中吹气次之,为10.9%,吸气控制则为10.3%。尾车吹气控制通过扰动流场来有效抑制流向涡结构,且相比于非集中式吹气,气流方向汇聚于某焦点的集中式吹气可显著提升气动减阻能力;吸气控制则通过吸除尾车肩部近壁区的尾部流向涡,使整车气动阻力降低,但吸气使更强的空气流动加速,使得气动减阻效果下降。因此,建议采用吹气速度为0.6U的集中吹气方式减小钝头列车气动阻力,在该吹气速度下,头车、中车、尾车和全车的气动减阻率分别为0.3%、4.5%、27.6%和12.9%。 展开更多
关键词 地铁列车 流动控制 尾部吹吸 气动减阻
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PKP与BCAPSF治疗胸腰段骨质疏松性椎体重度压缩骨折的疗效比较
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作者 杨明智 齐茗 高延伟 《检验医学与临床》 CAS 2023年第19期2932-2935,共4页
目的比较经皮椎体后凸成形术(PKP)与骨水泥强化椎弓根螺钉内固定术(BCAPSF)治疗胸腰段骨质疏松性椎体重度压缩骨折(SOVCF)的临床及影像学疗效。方法纳入2018年1月至2020年10月延安市人民医院收治的80例胸腰段SOVCF患者,按照随机数字表... 目的比较经皮椎体后凸成形术(PKP)与骨水泥强化椎弓根螺钉内固定术(BCAPSF)治疗胸腰段骨质疏松性椎体重度压缩骨折(SOVCF)的临床及影像学疗效。方法纳入2018年1月至2020年10月延安市人民医院收治的80例胸腰段SOVCF患者,按照随机数字表法分为PKP组与BCAPSF组,每组40例。比较两组围术期指标(手术时间、术中出血量、骨水泥量)、视觉模拟量表(VAS)评分、功能障碍指数(ODI)评分、伤椎前缘高度、伤椎高度压缩比、伤椎局部后凸角及术后并发症发生率。结果PKP组手术时间短于BCAPSF组,术中出血量、骨水泥量明显少于BCAPSF组,术后并发症发生率(37.50%)明显高于BCAPSF组(15.00%),差异均有统计学意义(P<0.05)。术后3 d,PKP组VAS评分、ODI评分、伤椎前缘高度均明显低于BCAPSF组(P<0.05),伤椎高度压缩比、伤椎局部后凸角均明显高于BCAPSF组(P<0.05)。术后12个月,PKP组VAS评分、ODI评分、伤椎高度压缩比、伤椎局部后凸角均明显高于BCAPSF组(P<0.05),伤椎前缘高度明显低于BCAPSF组(P<0.05)。结论与BCAPSF相比,PKP创伤更小,术后早期疼痛缓解及功能恢复更优,术后并发症较多;与PKP相比,BCAPSF术后远期疼痛缓解及功能恢复更优,能够更好地纠正脊柱的后凸畸形以及维持脊柱长期的稳定性。 展开更多
关键词 骨质疏松性椎体重度压缩骨折 胸腰段 经皮椎体后凸成形术 骨水泥强化椎弓根螺钉内固定术
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唑来膦酸在骨质疏松性髋部骨折患者术后的应用效果 被引量:1
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作者 高延伟 杨明智 +1 位作者 张文生 王涛 《海南医学》 CAS 2023年第13期1861-1865,共5页
目的观察唑来膦酸在骨质疏松性髋部骨折患者术后的应用效果。方法选择2018年3月至2021年3月延安市人民医院收治的110例骨质疏松性髋部骨折术后患者为研究对象,按照随机数表法分为研究组和对照组各55例,对照组患者采用阿仑膦酸钠治疗,研... 目的观察唑来膦酸在骨质疏松性髋部骨折患者术后的应用效果。方法选择2018年3月至2021年3月延安市人民医院收治的110例骨质疏松性髋部骨折术后患者为研究对象,按照随机数表法分为研究组和对照组各55例,对照组患者采用阿仑膦酸钠治疗,研究组患者采用唑来膦酸治疗,两组患者疗程均为1年,1年后比较两组患者的骨钙素(BGP),胰岛素样生长因子(IGF-1)水平,骨代谢指标[Ⅰ型胶原交联羧基末端肽(CTX)、脱氧吡啶啉(DPD)、性激素结合球蛋白(SHBG)],血清钙(Ca)、磷(P)水平,骨密度,髋关节功能(Harris),视觉模拟疼痛量表(VAS)评分。结果治疗后,研究组患者的BGP水平为(12.69±2.30)ng/mL,明显低于对照组的(13.89±2.41)ng/mL,差异有统计学意义(P<0.05);研究组患者的IGF-1水平为(231.36±38.75)ng/mL,明显高于对照组的(212.89±36.27)ng/mL,差异有统计学意义(P<0.05);研究组患者的CTX、DPD、SHBG水平为(381.60±69.12)pg/mL,(89.03±12.63)ng/mL,(39.97±7.86)ng/mL,均明显低于对照组的(426.81±75.36)pg/mL、(97.10±15.51)ng/mL、(46.06±9.32)ng/mL,差异均有统计学意义(P<0.05);研究组患者的VAS评分为(4.92±0.76)分,明显低于对照组的(5.19±0.65)分,差异有统计学意义(P<0.05)。结论唑来膦酸在骨质疏松性髋部骨折患者术后的应用效果比阿仑膦酸钠更具优势,可有效调整骨代谢水平,持续抑制骨吸收,缓解骨疼痛。 展开更多
关键词 骨质疏松性髋部骨折 唑来膦酸 阿仑膦酸钠 骨代谢 骨密度 髋关节功能
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我国区域用水总量演变规律及驱动效应研究
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作者 万嘉锐 杨明智 +3 位作者 许继军 桑连海 刘强 程卫帅 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第8期112-119,共8页
针对当前我国稳步推进的节水和水网建设的工作需求,以及水资源时空分布严重不均,各地区经济发展水平、人口规模等存在较大差异的特点,利用我国2000-2020年各省级行政区的用水量、产业增加值、人口结构等数据,采用LMDI指数分解法和GDP不... 针对当前我国稳步推进的节水和水网建设的工作需求,以及水资源时空分布严重不均,各地区经济发展水平、人口规模等存在较大差异的特点,利用我国2000-2020年各省级行政区的用水量、产业增加值、人口结构等数据,采用LMDI指数分解法和GDP不变价换算方法,从时间和空间两个角度分析了各分区用水总量、用水结构变化差异以及用水强度、产业结构、经济规模和人口规模四方面驱动效应的强度和贡献比例,旨在支撑我国水资源规划和管理以及用水结构调整。从时间角度,经济增长是我国用水总量增加的最主要驱动因素,行业用水强度降低和产业结构调整尤其是第一产业用水强度和占比的降低是抑制区域用水总量增加的主要因素,其中用水强度效应略大于产业结构效应,而人口规模增加对用水总量增加的作用效果不明显,因此我国的用水量控制应该在提高用水效率、优化升级产业结构的策略上。从空间角度方面,我国各大分区4种驱动效应对用水总量上升的促进或抑制作用稳定,西南、西北等内陆地区需要在优化产业结构的基础上大力发展经济规模,同时西北地区还迫切需要提高第一产业用水效率,而华东地区可适当控制人口规模,东北和西北则需要控制人口流出,以缩小我国各区域用水量的空间差异。 展开更多
关键词 用水总量 变化规律 时空差异 驱动效应 LMDI法
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高速磁悬浮列车编组长度对车/隧耦合气动效应的影响 被引量:3
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作者 唐银瑜 杨明智 +4 位作者 张雷 蔺童童 杨鹏 钟沙 马江川 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期4189-4200,共12页
采用重叠网格法,基于SST k-ω两方程的DDES湍流模型,研究编组长度对高速磁悬浮列车/隧道耦合气动特性的影响。采用动模型试验结果对数值仿真方法进行验证,将3车编组的动模型试验所得测点压力与相同编组的仿真试验所得测点压力进行对比... 采用重叠网格法,基于SST k-ω两方程的DDES湍流模型,研究编组长度对高速磁悬浮列车/隧道耦合气动特性的影响。采用动模型试验结果对数值仿真方法进行验证,将3车编组的动模型试验所得测点压力与相同编组的仿真试验所得测点压力进行对比。分析3车编组高速磁浮列车以速度500、550和600 km/h通过隧道时车体表面、隧道壁面压力变化基本规律,在此基础上研究3车编组、5车编组和8车编组形式对高速磁浮列车/隧道气动特性的影响,并绘制瞬变压力波系传播的马赫波图,揭示编组长度导致测点压力变化差异的原因,得到高速磁浮列车编组长度对隧道出口微气压波的影响规律。研究结果表明:高速磁浮列车表面、隧道壁面压力幅值与车速呈正相关关系;当编组长度增加时,车/隧表面的压力随时间的变化趋势基本一致,但正、负压幅值及压力峰峰值明显增大:当磁悬浮列车以速度550 km/h通过长度为500 m、截面积为140 m^(2)的隧道时,5车编组与8车编组的车体表面最大压力峰峰值比3车编组分别增加12.4%和8.5%,隧道表面最大压力峰峰值比3车编组分别增加49.6%和38.9%,因此,在隧道长度一定时存在最不利的编组长度;磁悬浮列车编组长度对无缓冲结构隧道出口微气压波幅值影响较小。 展开更多
关键词 高速磁悬浮列车 隧道 编组长度 运行速度 微气压波
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线间距对600 km/h高速磁浮列车明线交会气动性能的影响 被引量:1
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作者 杨鹏 杨明智 +3 位作者 张雷 赵凡 蔺童童 马江川 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2952-2963,共12页
为探明不同线间距下600 km/h高速磁浮列车明线交会时的气动特性,基于三维、非定常、可压缩的N-S方程和SST k-ω湍流模型,采用重叠网格技术,分析列车明线交会时的车身周围流场结构、列车交会压力波和列车侧向力,通过动模型试验来验证数... 为探明不同线间距下600 km/h高速磁浮列车明线交会时的气动特性,基于三维、非定常、可压缩的N-S方程和SST k-ω湍流模型,采用重叠网格技术,分析列车明线交会时的车身周围流场结构、列车交会压力波和列车侧向力,通过动模型试验来验证数值模拟方法的准确性。研究结果表明:在不同线间距下,列车交会时的车身周围流场分布特征相似,随线间距增大,列车尾涡展向角逐渐增大,两交会侧车身之间流场的速度和压力不断减小;不同线间距下的列车压力波变化规律一致,压力波幅值与列车运行速度的二次方近似呈正比,当线间距由5.1 m分别增大至5.6 m和6.1 m时,压力波幅值分别减小28.2%和42.4%,且增大线间距对列车压力波正波缓解作用比负波的大,头波的缓解作用比尾波的大;列车交会过程中头车侧向力幅值比尾车和中间车的幅值大,增大线间距对尾车侧向力的缓解作用比头车和中间车的大,当线间距由5.1 m增大至6.1 m时,头车、中间车和尾车的侧向力幅值分别减小33.8%、34.1%和35.7%。 展开更多
关键词 高速磁浮列车 线间距 明线交会 流场结构 气动特性
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武广客运专线高速列车气动载荷谱研究及应用 被引量:1
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作者 程亚军 周丹 +1 位作者 杨明智 王家兴 《大连交通大学学报》 CAS 2023年第3期13-20,40,共9页
为解决既有标准中气动载荷不适用于我国高速列车运营条件的问题,依据相关标准和空气动力学仿真分析方法,研究我国典型客运专线的高速动车组气动疲劳载荷谱。首先,建立某高速列车的空气动力学分析模型;然后,结合BS EN 14067:2021标准和... 为解决既有标准中气动载荷不适用于我国高速列车运营条件的问题,依据相关标准和空气动力学仿真分析方法,研究我国典型客运专线的高速动车组气动疲劳载荷谱。首先,建立某高速列车的空气动力学分析模型;然后,结合BS EN 14067:2021标准和仿真分析结果,研究武广客运专线的明线交会、隧道通过、隧道交会情况下动车组车体承受的气动载荷特点;最后,依据武广线列车交会图、隧道长度和压力波分析的结果,统计出列车在不同隧道长度的压力变化范围及其频次,并通过对压力波数据的雨流计数分析,获得了时速300、350 km列车头车和尾车均幅值载荷谱。将该载荷谱应用于高速动车组车体焊缝的气动疲劳分析中,分析结果表明,速度提升对气动疲劳损伤影响较大,时速350 km运行时损伤是时速300 km运行时的6.7~10倍。 展开更多
关键词 高速动车组 空气动力学 气动载荷谱 疲劳损伤
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谐振腔结构减缓高速磁浮列车隧道出口微气压波研究 被引量:1
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作者 宋军浩 姚拴宝 +2 位作者 陈大伟 丁叁叁 杨明智 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1-8,共8页
在高速磁浮列车通过隧道过程中,受隧道内壁面和车体表面形成的环状空间限制,列车头部前方气流受到压缩,在隧道入口形成初始压缩波。初始压缩波在隧道内以当地声速传播至隧道另一端出口,部分能量以脉冲形式向外辐射,形成微气压波,严重影... 在高速磁浮列车通过隧道过程中,受隧道内壁面和车体表面形成的环状空间限制,列车头部前方气流受到压缩,在隧道入口形成初始压缩波。初始压缩波在隧道内以当地声速传播至隧道另一端出口,部分能量以脉冲形式向外辐射,形成微气压波,严重影响隧道出口附近环境。当高速磁浮列车速度达到600 km/h以上时,这一问题更加显著。为此,提出一种具有谐振腔结构的隧道,采用三维、非定常、可压缩N–S方程和SST k–ω湍流模型研究其对高速磁浮列车通过隧道的气动效应减缓特性,并对2种谐振腔方案的减缓效果进行了数值模拟和动模型试验验证。研究结果表明:在隧道内冗余空间安装谐振腔结构,可以耗散压缩波能量,减小压缩波压力梯度,对隧道出口微气压波现象有明显减缓作用;与无谐振腔结构的隧道相比,谐振腔结构对隧道出口20和50 m处微气压波的减缓效果分别为41.87%和40.15%;微气压波减缓效果与隧道内谐振腔数量成线性关系;动模型试验进一步验证了数值模拟方法优选方案的准确性,不同速度试验结果表明微气压波减缓效果与运行速度正相关。 展开更多
关键词 磁浮列车 压缩波 微气压波 谐振腔 数值模拟 动模型
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环境温度对高速磁浮列车明线气动特性影响研究 被引量:1
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作者 程亚军 黄莎 +3 位作者 杨明智 李志伟 张博栋 赵健平 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2407-2418,共12页
未来磁浮交通要实现全国范围内大跨度、长距离运输,必须要适应和满足不同环境要素带来的动态影响。我国幅员辽阔,气候环境复杂多变,为了探明环境温度变化对高速磁悬浮列车气动特性影响,采用基于SST k-ω湍流模型的数值计算方法,研究环... 未来磁浮交通要实现全国范围内大跨度、长距离运输,必须要适应和满足不同环境要素带来的动态影响。我国幅员辽阔,气候环境复杂多变,为了探明环境温度变化对高速磁悬浮列车气动特性影响,采用基于SST k-ω湍流模型的数值计算方法,研究环境温度在−50~50℃区间的列车明线单车运行气动特性。研究结果表明:随着环境温度的升高,列车气动压差阻力和黏性阻力均减小;由于温度升高带来的密度减小、黏性增大效应对压差阻力的影响程度大于对黏性阻力的影响;列车气动升力亦随着环境温度的升高而减小,头、尾车气动升力对环境温度改变更为敏感。从高寒−50℃增加到高温50℃,列车气动阻力和升力变化幅度达到27%和28%。列车运行速度的提高使得环境温度对列车气动阻力和升力的影响程度越大,运行速度从250 km/h增加到350 km/h时,−50℃下的列车气动阻力和升力与常温环境下(20℃)相比的增长率分别增大6%和7%。列车编组长度的增加对于温度对列车气动升力的影响大于对阻力的影响,编组从3车增加到6车,−50℃下的列车气动阻力和升力与常温环境下相比的变化率约为3%和7%。列车高频、长期在高寒地区高速运行时能耗较大、升力增加,需要考虑更有效的减阻和升力控制措施,研究成果可为高速磁浮列车在不同环境下的气动评估和优化提供依据。 展开更多
关键词 高速磁浮 环境温度 气动阻力 气动升力
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考虑永磁体偏置的超磁致伸缩换能器磁能损耗分析
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作者 黄博浩 赵能桐 +2 位作者 高兵 杨明智 杨文虎 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期5409-5419,I0033,共12页
研究超磁致伸缩材料的损耗特性是掌握换能器热特性与优化设计的关键,当超磁致伸缩棒材工作在永磁体偏置磁场中,内部磁畴状态变化使得材料的损耗特性发生改变,进而对超磁致伸缩换能器(giant magnetostrictive transducer,GMT)的磁能损耗... 研究超磁致伸缩材料的损耗特性是掌握换能器热特性与优化设计的关键,当超磁致伸缩棒材工作在永磁体偏置磁场中,内部磁畴状态变化使得材料的损耗特性发生改变,进而对超磁致伸缩换能器(giant magnetostrictive transducer,GMT)的磁能损耗计算产生了较大挑战。因此,提出考虑永磁体偏置的换能器磁能损耗计算方法,首先,基于超磁致伸缩材料磁化和磁畴理论,推导永磁体偏置条件下的超磁致伸缩换能器磁能损耗数学机理模型。然后,利用微元思想,建立考虑永磁体偏置及棒材轴向磁场分布不均匀影响下的换能器磁能损耗计算模型,并通过有限元方法验证了模型的有效性。最后,搭建超磁致伸缩换能器损耗特性测试平台,通过分析不同工况下换能器的磁能损耗特性,验证所提模型的准确性。实验结果表明:提出的考虑永磁体偏置影响下的损耗计算模型,在换能器励磁频率50~1050Hz、磁通密度幅值0.01~0.25T工况下,模型结果与实测数据的平均误差为2.93%,可有效分析超磁致伸缩换能器的磁能损耗。 展开更多
关键词 超磁致伸缩换能器(GMT) 永磁体偏置 磁能损耗 模型计算 参数辨识
原文传递
线间距对时速600公里级高速磁浮列车明线交会气动性能的影响
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作者 王峰 张雷 +1 位作者 杨明智 尹小放 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期31-40,I0001,共11页
高速磁浮列车设计速度高达600 km/h,明线交会时压力波幅值激增,容易导致列车结构疲劳损伤。作为影响高速列车明线交会气动特性的关键参数,线间距是研究重点之一。本文采用计算流体力学数值仿真方法和网格滑移技术,模拟了高速磁浮列车在... 高速磁浮列车设计速度高达600 km/h,明线交会时压力波幅值激增,容易导致列车结构疲劳损伤。作为影响高速列车明线交会气动特性的关键参数,线间距是研究重点之一。本文采用计算流体力学数值仿真方法和网格滑移技术,模拟了高速磁浮列车在线间距5.1 m、5.4 m、5.6 m的线路上明线交会时的气动特性,对比分析了高速磁浮列车表面压力分布及列车气动力/力矩的变化规律。结果表明:明线交会时,列车气动升力、侧向力和倾覆力矩随着线间距的增加明显降低;列车表面测点压力最大值、最小值的绝对值以及最大压力幅值随线间距增加近似呈线性关系降低;线间距5.1 m时,高速磁浮列车表面最大压力幅值为5379 Pa,小于车体承载极限±6000 Pa,满足600 km/h交会时对气动特性的要求。 展开更多
关键词 高速磁浮列车 线间距 交会压力波 压力幅值 气动力
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强侧风下青藏线列车气动性能风洞试验研究 被引量:39
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作者 杨明智 袁先旭 +1 位作者 鲁寨军 黄汉杰 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期76-79,共4页
列车运行过程中可能遭遇来自不同方向的强风,为了充分了解和掌握列车在侧风作用下的气动性能,作者以青藏线为工程背景,通过风洞试验,对强侧风下青藏线客车、棚车、集装箱车在桥梁和平地上运行时气动性能进行了测量和分析。结果表明:列... 列车运行过程中可能遭遇来自不同方向的强风,为了充分了解和掌握列车在侧风作用下的气动性能,作者以青藏线为工程背景,通过风洞试验,对强侧风下青藏线客车、棚车、集装箱车在桥梁和平地上运行时气动性能进行了测量和分析。结果表明:列车上的侧向力系数和倾覆力矩系数的绝对值随侧滑角的增加而迅速增大;当侧滑角达到一定值时,列车侧向力系数和倾覆力矩系数的绝对值达到最大值,此后,侧向力系数和倾覆力矩系数的绝对值随侧滑角的增加而减小;在同样的运行速度和同样的大风风速下,列车在桥梁上运行比在平地上运行所受到的侧向力系数和倾覆力矩系数大,因而列车在桥上运行也相对较危险。 展开更多
关键词 车辆工程 风洞试验 侧风 桥梁 平地
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强横风下青藏线棚车气动性能研究 被引量:16
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作者 杨明智 袁先旭 +1 位作者 周丹 鲁寨军 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期75-78,共4页
采用非结构网格,对强横风下青藏线桥梁上运行的棚车气动性能进行数值模拟,并对部分数值模拟的结果进行风洞实验验证。计算结果表明:实验结果和数值模拟的结果较吻合;在指数风条件下,棚车的气动力随桥梁高度和横风速度的增加而迅速增加;... 采用非结构网格,对强横风下青藏线桥梁上运行的棚车气动性能进行数值模拟,并对部分数值模拟的结果进行风洞实验验证。计算结果表明:实验结果和数值模拟的结果较吻合;在指数风条件下,棚车的气动力随桥梁高度和横风速度的增加而迅速增加;而列车的减速运行,将使棚车所受到的气动力和倾覆力矩降低,有助于棚车安全通过风区桥梁。 展开更多
关键词 数值模拟 风洞实验 非结构网格 棚车 桥梁
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