高速列車側風安全性研究.pdf

1、隨著列車速度的不斷提高、車輛的輕量化發(fā)展，以及我國高鐵運行區(qū)域的擴大，側風下高速列車的運行安全性正受到前所未有的挑戰(zhàn)。我國還沒有建立完整的高速列車側風安全評價體系，并且有蘭新線這樣的特殊運行環(huán)境，側風的隨機性和脈動性更加彰顯。因此針對我國高速列車運用條件，進行高速列車側風安全性研究具有十分重大的意義。為了對高速列車側風安全性進行研究，本文建立了高速列車的頭車非線性動力學精細模型和三種不同的風載模型。
　　首先，考慮車體柔性、車下設

2、備和各種非線性因素，建立了高速列車車輛動力學仿真模型。分別基于均勻風假設、風的瞬態(tài)效應以及風的隨機性，建立了定常穩(wěn)態(tài)風載、瞬態(tài)中國帽風載和非定常隨機風載模型。并根據(jù)準靜態(tài)理論和合成風速理論，將氣動載荷作為外部激勵加載到車輛動力學模型上。
　　然后，通過動力學仿真計算，得到了四大安全性指標—脫軌系數(shù)、輪重減載率、傾覆系數(shù)和輪軸橫向力，并根據(jù)這些安全性指標，研究了軌道激擾和曲線軌道對側風運行安全性的影響。根據(jù)有關車輛動力學標準和規(guī)范，

3、得到了安全指標限值下的臨界風速，并根據(jù)臨界風速，研究了適合用于評價高速列車側風運行安全性的指標。通過與試驗和仿真的對比分析，研究了蘭新線脈動風的等效簡化模型。根據(jù)車輛脫軌臨界風速，分析了各種風載模型下根據(jù)安全性指標限速的安全裕量。
　　通過計算不同風載模型下車輛的非線性臨界速度，研究了三種風載模型對側風下車輛蛇行運動穩(wěn)定性的影響。研究了單向側風對車輪偏磨的影響，以及車輪存在偏磨情況下的側風安全性。通過計算不同風載模型下車輛輪廓控制