王悦东，蔡喜艳，兆文忠

(大连交通大学 交通运输工程学院，辽宁 大连 116028)*

0 引言

随着列车速度的不断提高，列车与空气的相互作用变得十分强烈［1-3］.在列车空气动力学问题中，列车通过隧道时产生的空气动力学效应极为突出.

高速动车组结构设计越来越重视空气动力效应对车体结构的影响.而利用Ansys对研究对象进行分析计算时，无法从流体计算软件SC/Tetra中直接获取动车组在流场中受到的压力.此类问题属于流固耦合的范畴，也是目前流、固体力学研究领域比较前沿的课题［4］.

本文通过研究流体软件SC/Tetra的FLDutil模块，实现了气动载荷由流体软件SC/Tetra到分析软件Ansys的单向流固耦合.为后续的高速动车组结构设计工作打下了基础.

本文首先介绍了气动载荷的计算过程，包括数值计算的模型、网格以及边界条件，并对计算得到的数值计算结果与试验结果进行了对比.重点介绍了流固耦合的关键技术，最后以某高速动车组设备舱焊缝疲劳分析为例，验证了流固耦合技术在车体结构设计中的可行性.

1 数值计算过程与试验结果的对比

1.1 数值计算模型

数值计算采用的几何模型为三辆车编组，且对实际的高速列车几何模型进行了简化，如去掉了车灯、受电弓、门把手等列车表面的凸出物.整个车体的简化尽可能保留和体现了真实高速列车的外形和轮廓.头车和尾车的长度为26.25 m，中间车长24 m，三辆车总长为76.5 m.简化后的列车几何模型如图1所示.

图1 数值计算……