强侧风下城际列车动力学性能分析

U270.1+1; 为了分析国内某型城际动车组在明线平地25 m/s强侧风下非定常气动力对列车平稳性和安全性的影响,文章根据该型城际动车组实际外形和动力学参数,分别建立了8编组列车空气动力学和多体动力学模型.采用k-ωSST湍流模型计算了各节车所受的非定常气动力,将其作为外部激励输入到多体动力学模型中,形成流固耦合模型,计算了列车的风致车体振动及其安全性.结果表明,在定常强侧风下,各节车辆所受的气动力具有明显的非定常特性,其主频在0.5～7.0 Hz;在非定常气动力的作用下,各节车的横向和垂向平稳性指标均有所增大,其中头车的横向平稳性指标达到3.3,舒适度严重恶化;在较大的横向力和摇头力矩作用...

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Published in机车电传动 no. 4; pp. 87 - 95
Main Authors 梁海啸, 胡喆, 池茂儒, 左昀昊
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中车青岛四方机车车辆股份有限公司,山东青岛 266111%西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室,四川成都 610031 2024
Subjects
intercity EMU
动力学
unsteady aerodynamic force
城际动车组
平稳性
safety
strong crosswind
安全性
dynamic
非定常气动力
强侧风
stability
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ISSN1000-128X
DOI10.13890/j.issn.1000-128X.2024.04.011

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Summary:U270.1+1; 为了分析国内某型城际动车组在明线平地25 m/s强侧风下非定常气动力对列车平稳性和安全性的影响,文章根据该型城际动车组实际外形和动力学参数,分别建立了8编组列车空气动力学和多体动力学模型.采用k-ωSST湍流模型计算了各节车所受的非定常气动力,将其作为外部激励输入到多体动力学模型中,形成流固耦合模型,计算了列车的风致车体振动及其安全性.结果表明,在定常强侧风下,各节车辆所受的气动力具有明显的非定常特性,其主频在0.5～7.0 Hz;在非定常气动力的作用下,各节车的横向和垂向平稳性指标均有所增大,其中头车的横向平稳性指标达到3.3,舒适度严重恶化;在较大的横向力和摇头力矩作用下,头车和尾车的车体与横向止挡发生碰撞是造成其横向振动加剧的原因;相较于无气动载荷,在25 m/s强侧风的条件下,列车头车和尾车的安全性指标明显增大,但仍保持在安全限度之内;增加横向止挡间隙、增大抗蛇行减振器和二系横向减振器的阻尼系数均可在一定程度上改善头车的风致横向振动.
ISSN:1000-128X
DOI:10.13890/j.issn.1000-128X.2024.04.011