高速列车明线交会对列车动力学响应的影响

【作者】 蔡华闽； 张继业； 李田；

【机构】 西南交通大学牵引动力国家重点实验室；

【摘要】 为了研究高速列车交会过程中气动力对列车动力学响应的影响,本文建立了CRH-3动车组简化几何模型和50个自由度的车辆系统动力学模型,然后采用有限体积法对三维瞬态雷诺时均Navier-Stokes方程和k-omega SST模型进行求解,并通过滑移网格技术实现列车的运动,然后将所得的气动力作为外加载荷作用于列车上分别考虑有无气动力影响时列车的系统动力学响应,通过车辆系统动力学模型的数值模拟对两种情况下列车的安全性和舒适性进行分析讨论。研究发现:列车气动力在发生交会时会产生剧烈的变化,此变化对列车的动力学行为具有很大影响。在美国五级谱的作用下,若只考虑轨道激励,列车的横向振动加速度仅为0.2×m·s^-2,说明此时列车的稳定性和舒适性较好,当考虑列车的空气动力学效应之后,把列车交会时所产生的气动力加载在列车上,其横向加速度上升为0.78m·s^-2,说明会车下列车的横向振动较为剧烈,稳定性和舒适性大为降低,其中尾车变化最为明显,头车次之,中间车振动较小,这与尾车的尾摆现象相符合。最后参照列车平稳性运行的标准,为高速列车的明线交会运行提供参考。更多还原