以某型号高速列车为基础,针对3种不同设计形式的外风挡结构,包括有缝隙外风挡、无缝隙外风挡和底部拆除外风挡,对列车明线运行时外风挡周围流场分布和外风挡所受的气动载荷的仿真分析研究.计算结果表明:外风挡附近的压力急剧变化,随列车运行速度增加,外风挡受到气动载荷增加.对于有缝外风挡和底部拆除外风挡方案,外风挡受到拉伸拱形胶囊向胶囊外部的拉力,而对于无缝隙外风挡,外风挡受到挤压拱形胶囊向胶囊内部的压力.无缝隙外风挡与有缝隙外风挡方案相比,外风挡受到压差减小;底部拆除外风挡方案与有缝隙外风挡相比,使外风挡胶囊受到压差也明显减小.通过空气动力学线路试验证实仿真分析计算得到外风挡压差与试验结果相差不大,因此仿真分析结果可以用来指导外风挡设计.

高速列车外风挡抖动是近年来出现的新课题,由其导致的内风挡异常抖动和高噪音也成为高速列车领域研究的热点和重点,本文从高速列车外风挡变形、振动的成因着手进行深入研究,利用实验监测手段、对其振动特性、气动性能特性进行了层层深入剖析,最终找到问题的根源、触发条件,在此基础上进行结构改进;并对改进结构进行模态测试和仿真分析验证,进而得到更好的改进结构,为外风挡制造、研究及运用过程中的问题解决提供清晰明确的指导方案。

以CRH2C型动车组五级修外风挡为例,主要介绍外风挡端部开裂及表面龟裂的修复工艺。