双车交会是风-车-桥耦合系统的控制因素。为测试在侧风作用下双车交会时列车的气动特性,研制了一种具有双条移动轨道的风洞试验装置。讨论了试验结果的合理性,分析了交会形式、偏航角和线间距对背风侧列车气动力的影响,并讨论了头车与尾车气动力系数的差异。实验结果表明,所提出的测试装置具有良好的重复性;双车交会时,交会方式对背风列车的气动力有一定的影响,动动交会时测试结果更加合理;随着偏航角的减小,列车气动系数的突变更为明显;线间距的减小会增加背风侧列车气动力的突变;列车交会过程中,头车与尾车的气动力系数存在较大差异,因此在进行风-车-桥耦合振动分析中应分开考虑。

越来越多的“晃车”现象凸显了明确车体姿态变化与列车气动性能之间的关系对于确保高速列车运行安全至关重要。但是,目前关于这个问题的相关信息较少。因此,本研究通过改进延迟分离涡数值模拟方法(IDDES)研究了车体下心滚摆对高速列车空气动力学性能的影响。结果表明,车体侧滚对转向架的气动性能有显著影响,车体侧滚会使转向架的侧向力和摇头力矩明显增大,进而加剧高速列车的运行不稳定性。此外,车体侧滚引起的转向架两侧纵向压力分布不均是导致转向架摇头力矩增大的主要原因。同时,尾涡也受到车体侧滚的影响发生了垂向的抖动。

横风作用下桥上车辆的运行安全性和舒适性已得到越来越多的关注。准确了解桥上车辆气动特性是评估强风作用下行车安全性和舒适性的基本前提。由于公铁同层桥上汽车和列车存在显著的相互气动影响,使得车辆气动特性更为复杂。本文以集装箱卡车和CRH2高速列车为例,通过风洞试验对某大跨公铁同层桥上车辆气动特性开展研究。试验结果表明,公铁同层桥上列车与公路车辆之间的空气动力干扰随着列车(轨道上游,轨道下游)和公路车辆(迎风侧,背风侧)的位置以及轨道上放置的列车数量而变化;列车对上游的公路车辆气动力影响较小,对下游的公路车辆影响较大,且公路车辆侧力系数受列车干扰效应最为显著;桥上公路车辆仅对列车有限宽度的表面压力分布有影响,对该范围内的列车升力系数影响最大,列车的其他气动力则主要受相邻列车气动干扰的影响。 ...

针对风驱雨作用下桥梁主梁的附加气动效应问题,首先,依据风驱雨作用和主梁振动特点,给出了分别考虑雨滴冲击和表面积水后的降雨相似关系。然后,以几类典型主梁截面为例,实现了不同雨强和攻角下的节段模型动力特征与涡振、颤振发生过程测试。试验结果表明随着雨强的增大,结构振动频率降低,但即使试验雨强达到120 mm/h,改变量也仅在3%左右;阻尼比随雨强增加而增大,但增加量较小;降雨时的起振和结束风速、区间长度和数目不变,有雨时涡振振幅小于无雨时结果,试验雨强较大时减小明显,但考虑本文的雨强相似关系后,其均接近700 mm/h左右的国内短时极值雨强,可知降雨对结构动力特性和涡振响应的影响非常有限。随着雨强的增大,主梁截面的颤振气动导数变化无明显规律,各导数的变化量值相当,随风速增加,降雨引起的导数变化有所加大,但基本没有...