脉动横风对高速列车平稳运行的影响
2021-06-10杜家俊吴一尘关海宁
重庆理工大学学报(自然科学) 2021年5期
杜家俊,吴一尘,关海宁
(长安大学 工程机械学院,西安 710064)
中国的高速铁路里程仍在不断增长,建设布局从中东部逐渐转移至西部,西南及西北地区的高铁建设正处于攻坚克难阶段,西南的高山深谷、西北的大漠风区,这些残酷的自然环境使高速列车运行面临着诸多挑战[1-2]。高速列车尤其是长大编组形式进入风环境(如桥隧相连区段往往深处高山深谷,峡谷风明显),突然遭遇横风激扰,空气流动带来阻力、升力、扭转力矩会极大地影响列车运行状态,如车辆偏载、横向平稳性急剧恶化、轮轨接触状态变差,甚至强风下出现脱轨、倾覆等情况,不但直接影响乘坐舒适性,甚至危及行车安全,所以横风下的列车运行平稳性、安全性问题不容忽略。
目前国内外许多学者对于风环境下车辆运行问题有一定讨论。Carsten Proppe等[2]研究了非稳态横风下车辆稳定性,其标准阵风与脉动风速结合的风载模型是一大特点。于梦阁等[3-4]研究了列车在强侧风下的安全行驶问题,并进一步分析了桥梁上运行的高速列车侧风安全性。张云飞等[5-7]针对山区城市地铁列车行驶于高架线路跨越江河时遭遇横风的情况进行了初步探究。郗艳红等[8-9]利用计算流体力学(CFD)方法对横风作用下列车安全速度限值进行了分析。
目前文献中对于完整长大编组列车的研究较少(多为1辆头车或3辆编组),计算方法多为CFD导致计算速度过慢(大涡模拟对外形精度、网格质量过高),或者风洞试验方法(成本高、实施困难)。……
登录APP查看全文
