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基于多孔介质的高速铁路透风式挡风墙关键参数研究 被引量：2
1
作者 钟睦 王田天 +4 位作者 梁习锋 鲁寨军 闫宏凯 乐天晗 刘东润 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期882-890,共9页
合理的匹配参数是风区铁路沿线防风设施研究的关键问题。针对风区铁路沿线部分区段混凝土实心挡风墙出现的环境风越过挡风墙顶导致严重的弓网离线、无法正常升弓,危及铁路行车安全问题,提出改“堵”为“疏”,通过一定的透风率来调控挡... 合理的匹配参数是风区铁路沿线防风设施研究的关键问题。针对风区铁路沿线部分区段混凝土实心挡风墙出现的环境风越过挡风墙顶导致严重的弓网离线、无法正常升弓,危及铁路行车安全问题,提出改“堵”为“疏”,通过一定的透风率来调控挡风墙后的线路风场,从而为缓解上述现象提供一种新思路,其关键问题在于透风式挡风墙关键参数与防风效果的合理匹配。为此,基于多孔介质的自身特性,提出一种基于多孔介质的挡风墙风场新研究方法,将挡风墙透风率与防风效果的合理匹配问题转化为多孔介质的阻力系数与列车气动载荷的关系研究。首先,通过比较数值模拟结果与兰新高铁挡风墙风场现场试验结果,修正并验证数值模拟方法的准确性。然后,通过数值模拟研究进一步探究多孔介质阻力参数与挡风墙透风率之间的关系,获得风区铁路沿线透风式挡风墙关键参数最优区间。研究结果表明:可以采用多孔介质代替挡风墙几何进行挡风墙风场研究,能够显著提升研究效率;多孔介质的黏性阻力系数在挡风墙风场研究中可以忽略,多孔介质的惯性阻力系数与挡风墙的透风率呈幂函数关系;风区铁路沿线透风式挡风墙高度为3.5 m,透风率在24.4%~28.7%区间时,对一线、二线列车的防风效果最好。 展开更多
关键词 高速铁路 挡风墙 多孔介质 透风率 气动性能
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风雨联合作用下城轨车辆横风载荷特性研究 被引量：1
2
作者 陈耘杰 周伟 +3 位作者 邹科 胡怡东 赵博 毛逸谦 《五邑大学学报（自然科学版）》 CAS 2019年第3期37-42,共6页
为分析风雨环境下城市轨道交通高架线路区段列车的横风载荷特性,采用双方程湍流模型和离散相模型相结合的方法,对不同降雨强度、横风风速和运行车速条件下列车横向风载荷进行了研究.结果表明:列车的横风载荷随着环境横风速度和列车运行... 为分析风雨环境下城市轨道交通高架线路区段列车的横风载荷特性,采用双方程湍流模型和离散相模型相结合的方法,对不同降雨强度、横风风速和运行车速条件下列车横向风载荷进行了研究.结果表明:列车的横风载荷随着环境横风速度和列车运行速度的增大而增大,而降雨强度对列车横风载荷的影响不明显;解耦分析降雨因子影响可知,当雨滴直径小于1.6 mm时,横风载荷系数随雨量的增大而增大,随雨滴直径的增大而减小;当雨滴直径大于1.6 mm时,横风载荷系数随雨量的增大而减小,随雨滴直径的增大而增大. 展开更多
关键词 城轨车辆 风雨联合作用 横风载荷特性 离散相模型 计算流体力学
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面向交通领域“卡脖子”技术的特色人才培养机制探究 被引量：3
3
作者 方聪聪 《高教学刊》 2021年第34期153-157,共5页
随着科技水平的进步,我国在芯片、发动机、高端轴承等领域的“卡脖子”技术成为制约我国新一轮科技革命和产业变革形势下实现产业升级,核心竞争力提升与经济安全保障的重要因素。“卡脖子”技术的突破,人才培养是关键,文章提出了“交通... 随着科技水平的进步,我国在芯片、发动机、高端轴承等领域的“卡脖子”技术成为制约我国新一轮科技革命和产业变革形势下实现产业升级,核心竞争力提升与经济安全保障的重要因素。“卡脖子”技术的突破,人才培养是关键,文章提出了“交通强国”战略背景下交通科技人才的培养理念与定位,分析了交通类研究生在学科与课程体系设置、解决实际问题能力训练、创新思维能力培养与创新人才校企联合培养方面存在的一系列问题,结合作者身边的成功范例,提出了相应的体制机制改革措施与方向。 展开更多
关键词 “卡脖子”技术 特色人才 培养机制 交通领域
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超导磁浮列车明线与隧道内气动噪声仿真研究
4
作者 贺义 杨成 +2 位作者 杨志刚 袁思齐 卢鑫源 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期485-495,共11页
超导磁浮列车运行时马赫数接近0.5,气动噪声占据主导地位,当列车全速穿越隧道时,其近壁面气动激扰急剧增加。基于大涡模拟和N-S方程,对600 km/h超导磁浮列车在明线及横截面积79 m~2的隧道工况下进行数值模拟研究,分析列车近壁面流场扰... 超导磁浮列车运行时马赫数接近0.5,气动噪声占据主导地位,当列车全速穿越隧道时,其近壁面气动激扰急剧增加。基于大涡模拟和N-S方程,对600 km/h超导磁浮列车在明线及横截面积79 m~2的隧道工况下进行数值模拟研究,分析列车近壁面流场扰动结构、车体表面气动噪声源分布及车内噪声在明线、隧道工况下的差异。结果表明:明线、隧道工况下超导磁浮列车周围的气动激扰主要分布在列车车顶两侧,尾车流线型与尾流区,隧道工况下列车周围与尾流区的气动激扰显著增强;明线与隧道工况下偶极子噪声源较强的区域主要位于超导线圈后方、中车车顶两侧及尾车流线型区域,隧道工况下列车各部件等效声源声功率增长幅度不一致,中车1~6、尾车非流线型及尾车流线型等效声源声功率较明线工况增长幅度依次约为7.8倍、8.3倍、10.27倍、8.8倍、12.15倍、12.19倍、7.68倍、12.03倍;整车与不同部件等效声源声功率频谱曲线均表现出宽峰特征,隧道工况下列车在全频段,尤其是125~5 000 Hz范围内的偶极子噪声能量较明线工况显著增加,表面声源声功率峰值频率增大,隧道工况下160 Hz离散次峰的偶极子噪声主要源于轨道凹腔内气动激扰冲击车底而产生的表面脉动压力。受活塞效应影响,相较于明线工况,超导磁浮列车隧道工况下车内噪声水平显著提升,明线、隧道工况下最大车内噪声均在尾车区域获得,车内噪声峰值依次为82.5 dB(A)、97.7 dB(A)。研究成果为隧道工况下超导磁浮列车气动声学优化设计提供了参考。 展开更多
关键词 大涡模拟 超导磁浮列车 气动噪声 隧道 明线
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轨道车辆车钩多元载荷识别与测量方法研究 被引量：4
5
作者 周伟 刘杨 +4 位作者 白付维 周康 王雅昭 王祉歆 孙博 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1679-1688,共10页
提出一种温度自补偿组合电桥式的车钩多元载荷测量系统及解耦识别方法。首先,考虑纵向拉伸、点头、摇头弯曲作用下钩体对称面的应变特性,建立基于四钩面应变和、对称钩面应变差感知的纵向拉伸、横向摇头与垂向点头载荷识别理论模型;然后... 提出一种温度自补偿组合电桥式的车钩多元载荷测量系统及解耦识别方法。首先,考虑纵向拉伸、点头、摇头弯曲作用下钩体对称面的应变特性,建立基于四钩面应变和、对称钩面应变差感知的纵向拉伸、横向摇头与垂向点头载荷识别理论模型;然后,通过在各钩面布置正交组合应变阵列并进行组桥设计,实现对各钩面的应变四则运算和日照差异导致的温度零漂自适应补偿,并通过温度补偿试验与常规功能桥路进行对比;最后,通过多向加载试验对车钩载荷识别系数进行标定,并对标定的理论模型进行耦合随机加载验证。研究结果表明:该车钩多元载荷测量方法可有效补偿温度漂移,三向载荷的识别精度在2 kN以内,可以满足现场实际工程应用需求。 展开更多
关键词 测力车钩 多元载荷识别 应变测量 重载货运列车
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高速列车排障装置安全防护性能演化综述 被引量：6
6
作者 姚曙光 周雪飞 +1 位作者 许平 乔毓宁 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1559-1571,共13页
随着高速铁路的大规模发展,列车运行安全性成为人们关注的焦点,排障装置作为高速列车安全保障技术的重要组成部分,其安全防护性能研究成为关键。本文首先回顾排障装置发展历程,对高速列车排障装置的结构演变及国内外相关要求和标准的变... 随着高速铁路的大规模发展,列车运行安全性成为人们关注的焦点,排障装置作为高速列车安全保障技术的重要组成部分,其安全防护性能研究成为关键。本文首先回顾排障装置发展历程,对高速列车排障装置的结构演变及国内外相关要求和标准的变化进行分析,指出标准在动态场景负载指标和能量上限要求上有所缺失;其次从排障性能、耐撞性和除雪特性3个方面阐述高速列车排障装置安全防护性能的发展演化过程,提出雪体材料模型的构建对于除雪仿真研究至关重要,开展冲击试验、除雪试验是探究高速列车排障装置力学特性的重要手段;指出将排障、耐撞性和除雪特性进行一体化协同设计及进一步提升高速列车排障装置的综合防护性能是未来研究的重点。 展开更多
关键词 高速列车 排障装置 被动安全 除雪特性 能量吸收
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十字开槽爆破片超高压爆破实验与仿真研究 被引量：6
7
作者 鲁寨军 王灿 +2 位作者 钟睦 姚术健 范登科 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2021年第4期14-21,共8页
为了研究爆破片在瞬态超高压作用下的破裂形态和破裂压力等动态特性,设计了一种十字开槽爆破片,并通过实验和数值仿真相结合的方法进行了研究。首先,搭建了CO_(2)爆破试验平台对爆破片进行瞬态升压加载实验,得到了爆破片的破坏形态及破... 为了研究爆破片在瞬态超高压作用下的破裂形态和破裂压力等动态特性,设计了一种十字开槽爆破片,并通过实验和数值仿真相结合的方法进行了研究。首先,搭建了CO_(2)爆破试验平台对爆破片进行瞬态升压加载实验,得到了爆破片的破坏形态及破裂压力值;然后建立了基于Johnson-Cook损伤本构的十字开槽爆破片瞬态升压破裂失效的有限元模型,对破裂失效规律进行了分析。结果表明失效模式主要为十字中心破口,破裂形态、破裂压力和破裂时间与实验结果吻合良好,相对误差在6%以内;同时对十字开槽爆破片的有效厚度、槽深、槽宽等破裂压力的影响因素进行了仿真分析,得到破裂压力随有效厚度的增加而线性增大,随槽深的增加先下降后增大,随槽宽增加而成指数函数关系增大等规律。研究成果可为瞬态超高压力作用下的爆破片设计及工程应用提供参考。 展开更多
关键词 瞬态超高压 动态特性 十字开槽爆破片 影响因素
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隧道内高速列车与轨道附加板气动交互特性研究 被引量：2
8
作者 熊小慧 耿语堂 +1 位作者 董天韵 李小白 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1930-1940,共11页
采用RNG k-ε湍流模型模拟列车运行全过程,研究在隧道运行条件下轨道附加板对隧道内压力、列车风速度及列车气动特性的影响规律以及列车对轨道附加板的气动力作用。研究结果表明:轨道附加板的存在减小了列车运行时的阻力,但导致隧道以... 采用RNG k-ε湍流模型模拟列车运行全过程,研究在隧道运行条件下轨道附加板对隧道内压力、列车风速度及列车气动特性的影响规律以及列车对轨道附加板的气动力作用。研究结果表明:轨道附加板的存在减小了列车运行时的阻力,但导致隧道以及列车表面压力、隧道内列车风风速均有所增加,分别增加了2.5%,3.1%以及4.0%;当列车通过时,轨道附加板所受最大升力随车速增加而显著增大,当列车速度为400 km/h时,轨道附加板所受升力为5133 N。因此,在设计隧道内轨道附加板时,需要考虑稳定其固定装置,保证轨道附加板在服役期间的安全。 展开更多
关键词 列车空气动力学 高速列车 轨道附加板 数值模拟
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铁路风速风向传感器动态响应特性实验研究 被引量：2
9
作者 王哲 孙博 +2 位作者 鲁寨军 李田 盖增杰 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期494-500,共7页
风速风向传感器能够实时准确可靠地提供风速风向数据,是确保风区铁路运输安全的关键要素之一。兰新铁路大风具有风速变化范围大、风向变化快的特性,对传感器的动态响应特性提出更高的要求。通过风洞模拟真实环境下风速风向改变的条件,... 风速风向传感器能够实时准确可靠地提供风速风向数据,是确保风区铁路运输安全的关键要素之一。兰新铁路大风具有风速变化范围大、风向变化快的特性,对传感器的动态响应特性提出更高的要求。通过风洞模拟真实环境下风速风向改变的条件,对超声式和热场式风速风向传感器及强风仪分别进行动态特性实验,研究结果表明:各传感器均存在风速跟随性误差,但均满足使用要求;热场式传感器的风向跟随误差较小,超声波传感器风向跟随误差相对稍大,且风向输出不稳定;风向改变角速度降低时,传感器风向输出波动明显减小。 展开更多
关键词 风速风向传感器 动态性能 风洞实验 校核参数
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轨道间隙对磁浮列车气动性能的影响 被引量：18
10
作者 孟石 周丹 孟爽 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期3537-3545,共9页
为了研究轨道间隙对磁浮列车气动性能的影响,采用三维、定常、不可压缩雷诺时均方程和标准k-ε双方程湍流模型,模拟无风及横风条件下不同轨道间隙下2车编组磁悬浮列车气动性能。研究结果表明:通过风洞试验验证,列车表面压力的数值模拟... 为了研究轨道间隙对磁浮列车气动性能的影响,采用三维、定常、不可压缩雷诺时均方程和标准k-ε双方程湍流模型,模拟无风及横风条件下不同轨道间隙下2车编组磁悬浮列车气动性能。研究结果表明:通过风洞试验验证,列车表面压力的数值模拟结果与试验数据变化规律一致,幅值相差不超过10%;在无风条件下,随着轨道间隙增大,在列车头车流线型及整车非流线型部分,列车与轨道之间空气流速呈增大趋势,而在尾车流线型部分,列车与轨道之间速度略有减小趋势,列车鼻尖点附近车底压力突变幅增大,头车升力减小,尾车升力增大;当轨道间隙由8 mm增大到20 mm时,头车升力减小36.01%,尾车升力增大10.09%,当横风风速为20 m/s时,随着轨道间隙增大,在头尾车鼻尖点附近位置,车轨之间空气流速随轨道间隙增大而减小,在头车流线型其他位置及非流线型部分,车轨之间速度随轨道间隙增大而增大,整车非流线型及尾车流线型部分底面压力略有增大的趋势;头尾车升力均随轨道间隙增大而减小,轨道间隙由8 mm增大到20 mm时,头车升力减小6.34%,尾车升力减小3.06%;不同轨道间隙下列车周围流场结构的差异主要体现在列车底部与轨道顶部之间,改变轨道间隙会改变列车底部与轨道顶部之间的气流速度,从而影响列车底部气动压力,改变列车升力,影响列车运行的平稳性。 展开更多
关键词 磁浮列车 轨道间隙 横风 气动升力 表面压力
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气液-压溃组合式缓冲装置冲击吸能特性实验研究 被引量：9
11
作者 车全伟 许平 +3 位作者 王晋乐 赵士忠 于洋洋 谭博文 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期43-51,共9页
动车组用中间车钩缓冲吸能装置主要由气液缓冲器和压溃管组成,为研究其工作场景中动态吸能特性,采用两辆台车与中间车钩连挂,撞向刚性墙进行冲击实验,台车冲击速度分别为7.19、18.7和25.7 km/h 3种工况。冲击作用下,气液缓冲器阻抗力具... 动车组用中间车钩缓冲吸能装置主要由气液缓冲器和压溃管组成,为研究其工作场景中动态吸能特性,采用两辆台车与中间车钩连挂,撞向刚性墙进行冲击实验,台车冲击速度分别为7.19、18.7和25.7 km/h 3种工况。冲击作用下,气液缓冲器阻抗力具有明显的动态特性,最大压缩行程的阻抗力随冲击速度提升而增高,可达1500 kN,远高于其静压实验最大阻抗力800 kN;而压溃管动态阻抗力与静压结果基本一致为1500 kN;冲击速度为18.7和25.7 km/h,气液缓冲器压缩行程达到30 mm时,阻抗力达1200 kN,压溃管被触发压溃,气液缓冲器与压溃管同时进入压缩状态,一起压缩变形。 展开更多
关键词 动车组中间车钩 气液缓冲器 压溃管 冲击实验
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轨道车辆牵引电机轴承的动力学建模与分析
12
作者 方聪聪 关煜彬 +1 位作者 周伟 高广军 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期3049-3060,共12页
轨道车辆牵引电机轴承是重要的旋转支承部件,其高速运转过程中内部元件间产生复杂的接触、碰撞与冲击,是滚道表面疲劳损伤、保持架破损与电机振动噪声的重要来源,深入理解牵引电机轴承运转过程中内部元件的动力学特性,对于提高该关键部... 轨道车辆牵引电机轴承是重要的旋转支承部件,其高速运转过程中内部元件间产生复杂的接触、碰撞与冲击,是滚道表面疲劳损伤、保持架破损与电机振动噪声的重要来源,深入理解牵引电机轴承运转过程中内部元件的动力学特性,对于提高该关键部件的设计与运维水平具有重要意义。首先,以牵引电机圆柱滚子轴承为研究对象,基于Lagrange多体动力学方法与耦合能量耗散的Hertz接触理论,考虑轴承各部件瞬态动态效应,建立轨道车辆牵引电机轴承的动力学模型。随后,通过与Harris经典理论分析结果对比,验证该模型的准确性。最后,对轨道车辆某型牵引电机轴承处于不同转速、载荷与径向游隙工况下的动力学特性进行分析。结果表明:低转速和径向载荷较小的情况下,在承载区滚子的接触载荷分布呈现较为明显的波动,随着转速加快和径向载荷增大,在承载区滚子的接触载荷分布波动趋于平缓。低转速和较大径向游隙的情况下,内圈质心轨迹朝向无序状态发展且有明显波动,当高转速和较小径向游隙时,内圈质心轨迹稳定且规律性提高,随着转速增大,内圈质心位移运动范围扩大。径向游隙增大的情况下,导致承载区滚子受力逐渐增大,滚子与内圈之间的相互作用力显著增加,从而内圈质心竖直方向加速度变大,运动范围变大且无序性增加。 展开更多
关键词 多体动力学建模 动力学特性 轨道车辆 牵引电机轴承
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轨道车辆碰撞试验台CO_(2)相变驱动过程仿真研究
13
作者 王甲强 鲁寨军 +3 位作者 刘东润 张梓轩 李田 姚术健 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期113-124,共12页
由于现有设备条件下空气炮驱动的轨道列车碰撞试验台无法满足更高试验速度的要求,提出使用CO_(2)相变动力驱动试验车辆加速。基于质量守恒定律、能量守恒定律和CO_(2)真实气体模型,建立驱动系统做功过程数值模型;对模型求解后,通过试验... 由于现有设备条件下空气炮驱动的轨道列车碰撞试验台无法满足更高试验速度的要求,提出使用CO_(2)相变动力驱动试验车辆加速。基于质量守恒定律、能量守恒定律和CO_(2)真实气体模型,建立驱动系统做功过程数值模型;对模型求解后,通过试验验证模型计算精度;通过数值模型,对比研究空气与CO_(2)的做功性能,并分析储液缸初始压力、初始温度和驱动缸初始容积对CO_(2)做功特性的影响规律。结果表明:模型能够有效模拟CO_(2)液气相变驱动试验车做功过程;在结构条件相同且驱动工质的质量为170 kg、初始压力为20 MPa时,以CO_(2)作为驱动工质时驱动时间较空气缩短10.5%,试验车获得的末速度较空气增大21.2%;储液缸初始压力由8MPa增至20 MPa时,试验车末速度增大58.3%,加速时间减少32.2%;初始温度对驱动缸内CO_(2)相态影响较大,温度越低时,其相态越容易接近气液饱和线;驱动缸初始容积对加速时间、试验车过载和活塞所受冲击影响较大,初始容积为0.20 m3时较0.01 m3时最大过载减小23.07%,但所用时间增加20.9%。 展开更多
关键词 轨道车辆 列车碰撞试验台 CO_(2)相变 空气 气动弹射 数值模拟
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400 km/h高速列车过隧道时列车风特性研究 被引量：3
14
作者 熊小慧 张朵朵 +3 位作者 耿语堂 杨波 唐明赞 陈光 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期106-115,共10页
为探明400 km/h高速列车在隧道内运行时的列车风特性,采用三维、非定常、可压缩和可实现的k-ε湍流模型进行数值模拟计算,分析隧道内列车风时域演变特征和空间分布特征,并按照列车各部分到达和驶离测点的时间对车体周围流场进行分区,采... 为探明400 km/h高速列车在隧道内运行时的列车风特性,采用三维、非定常、可压缩和可实现的k-ε湍流模型进行数值模拟计算,分析隧道内列车风时域演变特征和空间分布特征,并按照列车各部分到达和驶离测点的时间对车体周围流场进行分区,采用5个特征参数衡量各区域内列车风速度的变化,探讨列车编组长度和隧道长度对列车风的影响。研究结果表明:隧道内列车风时域变化特征受列车运行位置和隧道内压力波传播的显著影响;列车风正峰值会随着列车编组长度、列车速度的增大而增加,且峰值到达时刻分别延后和提前,8车编组对应的列车风正峰值相较于3车编组时增加68.75%,400 km/h时的列车风正峰值相较于300 km/h时增加22.65%;同种隧道长度下的列车风速度最大正峰值出现在隧道中点位置处,且此处的波动更为剧烈复杂,主要是压缩波和膨胀波叠加得更加频繁。长隧道内压力波系叠加对列车风速度峰值的影响减弱,当隧道长度达到3 km时,列车风正峰值相较于1 km长度时下降30.70%。 展开更多
关键词 高速列车 400 km/h高速铁路 隧道 列车风 数值模拟
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轻量化高速列车制动盘材料-结构研究进展 被引量：1
15
作者 姚曙光 周亿莉 +2 位作者 许平 龙雅婷 阳程星 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2414-2431,共18页
400 km/h高速列车紧急制动的强热负荷,导致制动盘温升高、温度分布梯度大和热衰减强,已超出钢质制动盘能载极限,开发耐高温强耐磨的制动盘材料,同时提升制动盘通风散热能力成为制动技术发展瓶颈。综述高速制动盘材料从高强度铸钢和锻钢... 400 km/h高速列车紧急制动的强热负荷,导致制动盘温升高、温度分布梯度大和热衰减强,已超出钢质制动盘能载极限,开发耐高温强耐磨的制动盘材料,同时提升制动盘通风散热能力成为制动技术发展瓶颈。综述高速制动盘材料从高强度铸钢和锻钢、轻量化铝基复合材料至耐高温耐磨碳陶复合材料和表面改性技术发展历程,随着碳陶复合材料的台架试验和表面改性技术的摩擦磨损试验研究的深化,表面改性轻质复合材料是制动盘材料未来发展方向。概述通风制动盘内部散热层散热筋结构形貌优化、摩擦层表面耐磨性能改善的发展现状,内部散热筋由直通道设计逐渐演化为弯曲、支柱以及分形通道,镂空结构能更好地加速空气流动提高散热;表面摩擦层引入打孔或划线,更易于摩擦粉尘的抛离从而稳定摩擦因数,保持制动效果;但复杂通风导流结构和打孔划线增加了制备工艺的难度,提出高速制动盘结构构型设计需要综合材料热力学性能、制备工艺及耐热耐磨需求,形成材料-结构-功能—体化设计理念,为实现更高速的制动盘优化设计提供参考。 展开更多
关键词 高速列车 制动盘 轻质复合材料 结构优化设计
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桥上脱轨列车姿态演变行为与倾覆风险研究
16
作者 钟睦 周伟 +3 位作者 闫宏凯 梁习锋 鲁寨军 刘东润 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1912-1921,共10页
针对高速列车桥上脱轨后的车体姿态演变行为与倾覆风险问题,通过多体动力学方法,建立八编组整车−桥梁防护墙多体动力学模型并开展数值研究。首先,通过相同工况下多体动力学结果与有限元方法结果,对比验证本文模型的正确性。然后,通过数... 针对高速列车桥上脱轨后的车体姿态演变行为与倾覆风险问题,通过多体动力学方法,建立八编组整车−桥梁防护墙多体动力学模型并开展数值研究。首先,通过相同工况下多体动力学结果与有限元方法结果,对比验证本文模型的正确性。然后,通过数值模拟分别研究直线空载高速列车、直线满载高速列车、曲线不同离心加速度下高速列车脱轨后的动力学演变行为。研究结果表明:桥上脱轨列车与防护墙发生撞击后,会出现明显的车轮跳起和车体大幅度侧滚现象,各车存在极大从右后向左前翻滚到线路外侧坠落的风险;桥梁曲线脱轨比直线脱轨更加危险,会出现明显的甩尾现象,离心加速度越大,甩尾现象越明显。 展开更多
关键词 高速列车 脱轨 桥梁防护墙 动力学行为 多体动力学
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海拔对隧道内列车火灾烟气蔓延特性影响
17
作者 周丹 盛紫琰 +4 位作者 李金柱 陈光 张则栋 孟爽 陈涛 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期231-242,共12页
为探究海拔高度对隧道内列车火灾烟气蔓延的影响,基于已被验证的数值模拟方法,结合三维非定常N-S方程和RNG k-ε湍流模型,采用滑移网格技术模拟了在隧道内匀速运行的列车发生火灾后减速并最终停在隧道内的整个运动过程,并利用动模型试... 为探究海拔高度对隧道内列车火灾烟气蔓延的影响,基于已被验证的数值模拟方法,结合三维非定常N-S方程和RNG k-ε湍流模型,采用滑移网格技术模拟了在隧道内匀速运行的列车发生火灾后减速并最终停在隧道内的整个运动过程,并利用动模型试验和缩尺隧道火灾试验数据验证了数值模拟方法的可靠性.结果表明:海拔高度对隧道内列车停车以后的火灾烟气蔓延影响明显;与低海拔隧道相比,同一时刻高海拔隧道拱顶同一位置处的烟气流速更快,烟气逆流至火源上游50 m处的时刻更早;车体周围温度分布也随着海拔高度的不断增加而呈现出逐渐上升的趋势.与0 m海拔隧道相比,5000 m海拔隧道内烟气逆流至火源上游50 m的时刻提前了102 s,同时列车停车360 s时隧道拱顶处的温度峰值增加了216 K,增幅达到42.9%. 展开更多
关键词 列车火灾 海拔高度 数值模拟 RNG k-ε湍流模型
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海拔对隧道救援站列车火灾烟气蔓延特性的影响
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作者 周丹 张则栋 +2 位作者 陈涛 李金柱 陈光 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1602-1617,共16页
采用三维非定常N-S方程和完全浮力修正的RNG k-ε湍流模型,基于滑移网格技术实现列车在隧道内的运动过程模拟,构建高海拔隧道紧急救援站列车火灾数值模拟方法,并利用现有动模型试验和隧道静止火灾试验数据验证数值模拟方法的可靠性和正... 采用三维非定常N-S方程和完全浮力修正的RNG k-ε湍流模型,基于滑移网格技术实现列车在隧道内的运动过程模拟,构建高海拔隧道紧急救援站列车火灾数值模拟方法,并利用现有动模型试验和隧道静止火灾试验数据验证数值模拟方法的可靠性和正确性,研究海拔对事故隧道、紧急救援站和列车中部车厢附近横通道内的烟气流速和温度分布的影响规律。研究结果表明:当着火列车驶入隧道紧急救援站时,活塞风主导了火灾烟气的蔓延趋势;在列车停车瞬间,随着海拔增大,事故隧道拱顶处和列车中部车厢附近横通道拱顶处的烟气流速峰值及温度峰值逐渐增大;列车停车后,活塞风逐渐衰减,烟气开始在隧道拱顶处向火源上游逆流;随着海拔增大,紧急救援站下游高温区域蔓延范围逐渐扩大,事故隧道拱顶处温度峰值随之升高;随着时间推移,高海拔与低海拔隧道拱顶处的温度峰值差异逐渐增大,可能对更高海拔隧道救援站内的人员安全造成更大的威胁;不同海拔处列车中部车厢附近横通道内人眼高度处的温度均超过330 K(对人体有危害),且在同一时刻,海拔越高,横通道内高温烟气层高度越低,烟气沉降速度明显加快。 展开更多
关键词 高海拔 列车火灾 隧道紧急救援站 烟气蔓延
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机车前端薄壁吸能管仿真模型模糊参数的支持向量回归反求
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作者 许平 黄启 +3 位作者 邢杰 何家兴 徐凯 许拓 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期28-35,共8页
为了获得影响耐撞性结构有限元计算精度的准确模型参数,提高冲击仿真的准确性,提出一种基于支持向量回归(support vector regression,SVR)模型进行参数优化反求的方法。以一种机车前端防爬结构中的预压薄壁吸能圆管为研究对象建立有限... 为了获得影响耐撞性结构有限元计算精度的准确模型参数,提高冲击仿真的准确性,提出一种基于支持向量回归(support vector regression,SVR)模型进行参数优化反求的方法。以一种机车前端防爬结构中的预压薄壁吸能圆管为研究对象建立有限元模型,进行台车冲击试验验证仿真模型准确性。通过拉丁超立方试验设计驱动有限元模型进行少量计算获得数据集,有限元模型中的模糊参数为输入变量,计算与试验载荷的差异为目标响应,通过SVR方法构建映射关系,并采用增强精英保留遗传算法(strengthen elitist genetic algorithm,SEGA)对超参数进行优化,确定SVR模型最佳配置;通过该最优SVR模型再次使用SEGA优化反求,获得最佳模糊参数组合。使用这组参数组合设置有限元模型,其仿真结果相较初始计算耐撞性指标和载荷曲线匹配程度都得到了提高。研究结果为有限元模型中模糊参数的准确设定、碰撞仿真的精度提升提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 耐撞性 薄壁圆管 有限元模型 模糊参数反求 支持向量机回归(SVR) 遗传算法
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高速列车转向架底部包覆板气动减阻效果研究
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作者 李健 曾维毅 +1 位作者 周垚光 谢子豪 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1758-1770,共13页
转向架的复杂机械结构及非流线化外形对高速列车气动性能产生不利影响,优化列车转向架底部流场结构,降低转向架的气动阻力占比,是进一步降低高速列车气动阻力的重要手段。为此,参考现有高速列车转向架结构设计2种转向架底部包覆板,并建... 转向架的复杂机械结构及非流线化外形对高速列车气动性能产生不利影响,优化列车转向架底部流场结构,降低转向架的气动阻力占比,是进一步降低高速列车气动阻力的重要手段。为此,参考现有高速列车转向架结构设计2种转向架底部包覆板,并建立3种转向架包覆方案:方案一为带倾角包覆板+全包围裙板;方案二为平直包覆板+全包围裙板;方案三作为对照组未安装底部包覆板。基于k−ω方程湍流模型,探究不同包覆方案下高速列车气动阻力变化规律,对比分析3种方案对转向架及整车气动阻力、转向架舱内压力分布以及列车底部流动特性的影响,并通过全尺寸转向架风洞试验验证数值仿真的可靠性。研究结果表明:转向架包覆板有效减弱了气流对转向架零部件以及转向架舱后端板的冲击,使得转向架舱内压力分布更均匀,进而降低了转向架气动阻力;方案一和方案二分别使头车阻力系数降低17.3%和22.2%,整车阻力系数降低11.6%和12.9%;与方案二相比,方案一中包覆板两端的倾角能够引导气流进入转向架舱内部,加速舱内的流动循环,有利于牵引电机、轴盘等转向架零部件与外部空气的换热。研究结果可为进一步优化转向架包覆板设计方案、降低列车气动阻力提供参考。 展开更多
关键词 高速列车 包覆结构 转向架 气动减阻 流动结构
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