高速磁浮列车作为一种新型交通工具,运行时的噪声以气动噪声为主,但目前对其气动噪声的研究极少。为了探明其发声机理和辐射特征,以TR08的1︰8缩尺3车编组模型为研究对象,采用大涡模拟(LES)及Kirchhoff-Ffowcs Williams and Hawkings(K-FWH)方程,获取高速磁浮列车气动激扰特性,精细化仿真研究磁浮列车不同速度级下的气动噪声源频谱和空间分布特征,并基于此构建可穿透积分面,对磁浮列车四极子噪声源贡献开展研究。研究结果表明在400,500和600 km/h 3个速度级下磁浮列车远场最大辐射气动噪声声压级分别为88.7,94.2和98.1 dBA;列车辐射噪声频谱呈现宽峰特征,宽峰在400~700 Hz区间,且随着磁浮列车运行速度的增加缓慢向高频迁移;列车尾车流线型区域及尾流区是最主要的噪声源区,尾车流线型区域仍然以偶极子噪声为主,尾流区则以四极子噪声为主;尾流区的四极子声源辐射...

位于强台风区域的桥梁抗风分析是结构安全保障的一个重要步骤,而桥梁主梁外形会对其气动力和颤振稳定性产生较大影响。新津河五塔斜拉桥位于中国南部沿海地区-汕北,其主梁断面是在典型斜腹板箱梁(简称“T”形箱梁)的下腹两侧分别增加了悬挑板(简称“I”形箱梁)以作为人行和非机动车道,目前对此类主梁的气动性能研究较少。因此,基于CFD进行“T”形和“I”形2种悬挑翼板箱梁的数值模拟计算,比较分析2种形状箱梁在不同攻角下的三分力系数、压力分布特性和升力系数功率谱,为抖振分析和涡振评价提供支撑。同时,基于Scanlan颤振自激力模型,运用fluent动网格技术和强迫振动法,并通过最小二乘法识别2种主梁断面的8个颤振导数,然后基于Scanlan二维颤振理论获得了2种主梁截面的颤振临界风速。结果表明“I”和“T”截面的阻力系数随攻角变化较小,整...

为研究城市轨道列车气动特性以及底部部件对列车气动特性的影响,针对三节车模型进行简化,保有底部部件较高完整性,采用Realizablek-ε湍流模型预测列车周围流场。数值计算结果表明列车气动阻力分布呈现出尾车阻力最大,占三节车总阻力的48%;中间车阻力最小,占总阻力的14%。其中转向架分别占头车、中间车和尾车总阻力的15.1%,56.4%和23.0%。车底设备分别占头车、中间车和尾车总阻力10.5%,10.3%和8.6%。因此对于头车、尾车采取减阻方案首先是采用流线型头型的方式减少流动分离现象。对于中间车减阻方法则要首先针对底部部件,采取密封舱的方式减少其产生的压差阻力。通过优化列车头型发现列车气动特性得到明显的改善,其中列车头车、中间车和尾车阻力分别为原始情况下的61.4%,70.1%和58.3%。在流线型外形基础上进一步稳定列车底部区域流场也有效改善...

对某大跨度钢桁悬索桥进行颤振试验研究,讨论采取设置中央稳定板、增设抑流板、封闭外护栏部分高度、调整下检修道人行板厚度以及变动水槽等不同气动措施及其相互组合下加劲梁的颤振稳定性能,综合考虑各方面因素得到气动优化方案。研究结果表明单独采取设置下中央稳定板以及增设抑流板的措施对加劲梁的气动优化效果均不明显。在含有降低下检修道人行板厚度的组合措施中,保留水槽有利于改善加劲梁的颤振稳定性;在不含降低下检修道人行板厚度的组合措施中,移除水槽有利于改善加劲梁的颤振稳定性。外护栏的封闭高度越大,越有利于改善加劲梁的颤振稳定性,且封闭外护栏上部比封闭其下部的影响效果更明显。

我国沿海地区已规划(有部分已建成)多条重要的且穿越居民聚集区的高铁线路,多种型式的全封闭矩形式声屏障将在该区域的高铁沿线上广泛运用。近年来,在西太平洋生成的较大台风频繁在该地区登陆,该地区高铁桥上声屏障结构频繁遭遇强横风侵袭。为给高铁桥上全封闭矩形式声屏障结构的抗风设计提供理论依据,参照缩尺比为1∶16.8的列车-声屏障动模型试验装置,建立相同比例的横风-列车-桥梁-声屏障三维精细化CFD数值仿真模型;采用大涡模拟(LES)方法分析横风作用下2种全封闭矩形式声屏障的气动压力以及流场结构;基于本征正交分解(POD)理论,采用Matlab软件分别对横风作用下2种全封闭矩形式声屏障的绕流流场进行分解,探讨各阶模态对其湍动能的贡献。研究结果表明1)全封闭矩形式声屏障绕流流场的湍流强度在纵向分布上呈两端小、中间大的规律,内部...

目前,下承式钢桁梁在高速铁路大跨度桥梁中的应用越来越广泛,但因其列车在横风作用下与主梁之间气动干扰较大,现有列车气动导纳结果并不适用。为了研究车桥不同组合方式和紊流特征参数对列车气动导纳的影响,以一座典型大跨度下承式四线钢桁斜拉桥为研究背景,利用车桥测力、测压以及脉动风速同步测量系统,在3类格栅紊流场内对车桥耦合工况进行风洞试验。同步采集风压和风速时程数据,利用自谱-交叉谱综合最小二乘法和Sears函数识别列车气动导纳,并采用计算效率更快和识别精度更高的遗传算法进行求解。研究结果表明遗传算法可以对自谱-交叉谱总体最小二乘法取得良好的计算结果,不同风攻角下列车气动导纳u分量变化不明显,而w分量具有明显差别。同时Sears函数在高频区与列车气动导纳具有一定的相似性,但模值偏小;除此之外,紊流度和紊...

未来磁浮交通要实现全国范围内大跨度、长距离运输,必须要适应和满足不同环境要素带来的动态影响。我国幅员辽阔,气候环境复杂多变,为了探明环境温度变化对高速磁悬浮列车气动特性影响,采用基于SST k-ω湍流模型的数值计算方法,研究环境温度在−50~50℃区间的列车明线单车运行气动特性。研究结果表明随着环境温度的升高,列车气动压差阻力和黏性阻力均减小;由于温度升高带来的密度减小、黏性增大效应对压差阻力的影响程度大于对黏性阻力的影响;列车气动升力亦随着环境温度的升高而减小,头、尾车气动升力对环境温度改变更为敏感。从高寒−50℃增加到高温50℃,列车气动阻力和升力变化幅度达到27%和28%。列车运行速度的提高使得环境温度对列车气动阻力和升力的影响程度越大,运行速度从250 km/h增加到350 km/h时,−50℃下的列车气动阻力和升力...

受限于城市空间,市域动车组往往存在较长的高阻塞比隧道运行区间。随着城市轨道交通运营速度等级的提高,匹配较高速度等级与隧道运行高阻塞比的外形优化减阻技术亟待展开。采用三维稳态、可压缩雷诺时均N-S方程和SST k-w双方程湍流模型,研究不同头型市域动车组列车在无限长高阻塞比隧道内以200 km/h运行时的气动阻力分布情况,并提出合理的优化头型选型方案。所选数值方法通过风洞试验验证了其准确性。研究结果表明对于在高阻塞比隧道中运行的市域列车,尾车表面负压较大,列车阻力分布整体呈现尾大头小,各节车厢阻力系数分布为尾车>头车>中间车1>中间车2,分别占比约50%,26%,14%和10%。采用的头型方案中,方案3的气动阻力性能最优,相对于原方案其气动阻力降低7%。列车头型的变化对顶部气流影响较小,而底部排障器的导流设计对底部转向架区域...

基于我国对外贸易的增长和大陆桥多式联运的发展,传统的单功能公路、铁路牵引车已经难以满足铁路系统高效维护的需求。提出一种改进的公铁两用牵引车液压系统,在原有的研究基础上通过添加叠加式双向缓冲阀,进一步提升系统稳定性;引入行走轮可升降功能,使得牵引车能够适应各种路况。利用AMEsim对改进前后的液压系统进行仿真。研究结果表明:改进后的液压系统较原系统波动性更小,稳定性更高,运作执行时间更符合实际要求,且左右两轮在下降以及上升过程中在同一时刻位移差分别不超过1.1mm和1.4mm,同步性较强。故改进后的公铁两用牵引车液压系统应用范围更广,稳定性高,液压工作时间适宜,两侧轮同步性好,能更好地应用于实际工程。

针对某型清筛机在工作过程中出现挖掘链驱动马达大范围频繁损坏,利用压力冲击产生原理,分析其液压系统,认为马达不平稳运行时会形成冲击,从而导致马达损坏,进一步机理分析与仿真研究证实了这一结论。在此基础上,提出了抑制冲击的具体措施,仿真结果表明：在保证主泵低压侧压力稳定时,能有效减小闭式液压系统压力冲击,提高马达的寿命