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《中南大学》 2009年
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横风环境下动车组倾覆稳定性研究

许士军  
【摘要】:横风环境下,高速动车组气动性能恶化,严重时可能导致列车倾覆。尤其在特大桥梁、高路堤等特殊风环境下,动车组绕流流场改变,气动力显著增大,列车倾覆的可能性大大增加。因此研究特殊风环境下动车组横风稳定性,对于保障动车组行车安全有重要的现实意义。 本文以计算流体力学原理为基础,采用FLUENT软件对横风环境下动车组在桥梁、路堤、路堑及平地上的运行情况进行数值模拟,研究得到不同路况上动车组所受侧向力和倾覆力矩等的气动特性,及其外部流场压力和流速的分布规律。从动力学角度,根据力矩平衡原理推导了横风作用时车辆倾覆稳定性计算关系式。运用MATLAB软件开发了车辆倾覆稳定性分析系统,系统包括参数输入,气动数据分析,临界风速计算,临界车速计算,多种工况比较等功能。最后利用车辆倾覆稳定性分析系统研究了车体自重、重心高、横向振动加速度、曲线半径、曲线超高等因素对动车组倾覆稳定性的影响,并给出提高动车组抗倾覆性能的方法。 研究结果对于保障横风环境下动车组安全运行具有重要的参考价值和实际意义。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:U266

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