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270km·h^(-1)高速列车气动力性能研究 被引量：45
1
作者 田红旗 高广军 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期14-18,共5页
根据风洞试验结果,分析即将投入运营的我国270km·h-1高速列车气动力性能,研究各种外形对其的空气阻力、升力和横向力的影响。研究结果表明,减小气动阻力方面单拱头形稍优于双拱头形;车体底部采用底罩结构其阻力、升力绝对值远小于... 根据风洞试验结果,分析即将投入运营的我国270km·h-1高速列车气动力性能,研究各种外形对其的空气阻力、升力和横向力的影响。研究结果表明,减小气动阻力方面单拱头形稍优于双拱头形;车体底部采用底罩结构其阻力、升力绝对值远小于采用裙板结构;在气动横向力方面,双拱头形稍微优于单拱头形,双拱头形列车横向力作用位置低于单拱头形列车,其横向稳定性较好。根据研究结果,确定出与列车运行速度相匹配满足列车空气动力学性能要求的列车外形。 展开更多
关键词 高速列车 气动力性能 风洞试验 空气阻力 升力 横向力 外形设计
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车辆吸能部件的薄壁结构碰撞研究 被引量：33
2
作者 姚松 田红旗 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期55-60,共6页
保证车体的塑性大变形破坏限制在非载人区 ,实现车体结构合理的变形顺序和符合要求的大变形模式是决定车体吸能能力和控制减速度的关键。由于结构的变形模式决定了其大变形的力学特性及吸收冲击动能的能力 ,为了得到具有良好力学特性的... 保证车体的塑性大变形破坏限制在非载人区 ,实现车体结构合理的变形顺序和符合要求的大变形模式是决定车体吸能能力和控制减速度的关键。由于结构的变形模式决定了其大变形的力学特性及吸收冲击动能的能力 ,为了得到具有良好力学特性的吸能结构 ,需要对各种结构的塑性大变形模式进行研究。本文用数值计算方法研究了几种典型薄壁结构在撞击时的变形模式和力学特性 ,通过薄壁结构的计算分析 ,最后以设置“伪”塑性铰的方法设计了正弦形状薄板并进行了撞击分析。 展开更多
关键词 车体耐撞性 显式有限元法 薄壁结构 伪塑性铰 车辆 铁路 吸能部件 力学特点 碰撞
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横风对双层集装箱平车运行稳定性的影响 被引量：35
3
作者 高广军 田红旗 张健 《交通运输工程学报》 EI CSCD 2004年第2期45-48,共4页
采用流场数值模拟计算方法,计算了横风作用时的垂向气动升力系数、气动横向力系数和侧滚力矩系数,得出各系数与车辆速度和风速之间的变化关系。从动力学角度,根据力矩平衡原理推导了横风作用时车辆稳定性计算关系式,根据车辆运行的实际... 采用流场数值模拟计算方法,计算了横风作用时的垂向气动升力系数、气动横向力系数和侧滚力矩系数,得出各系数与车辆速度和风速之间的变化关系。从动力学角度,根据力矩平衡原理推导了横风作用时车辆稳定性计算关系式,根据车辆运行的实际情况得出双层集装箱平车在不同装载情况下的临界倾覆风速和风速之间的关系,并分析了垂向气动升力、横向气动力和侧滚力矩对车辆倾覆稳定性的影响。结果显示,横风引起的力中气动横向力占主导作用;空车比重车的临界倾覆风速低;重车比空车的临界运行车速低。 展开更多
关键词 车辆工程 双层集装箱平车 横风 倾覆安全性 力矩平衡
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吸能列车与障碍物撞击过程的研究和分析 被引量：33
4
作者 田红旗 许平 《长沙铁道学院学报》 CSCD 北大核心 2002年第3期55-60,共6页
根据第二类Lagrange方程 ,导出轨道列车撞击动力学微分方程 ;对吸能列车与障碍物发生撞击事故的过程进行模拟 ;分析在撞击过程中各车辆产生塑性变形的程度、列车及各车辆的吸能情况以及参与产生塑性大变形的车辆数 ;确定出车辆间的撞击... 根据第二类Lagrange方程 ,导出轨道列车撞击动力学微分方程 ;对吸能列车与障碍物发生撞击事故的过程进行模拟 ;分析在撞击过程中各车辆产生塑性变形的程度、列车及各车辆的吸能情况以及参与产生塑性大变形的车辆数 ;确定出车辆间的撞击力、撞击作用时间、以及各车的速度、加速度等一系列参数 .研究结果为设计耐冲击吸能车辆及如何减少列车碰撞事故造成的损失提供科学依据 . 展开更多
关键词 撞击过程 吸能列车 碰撞事故 塑性变形 列车撞击动力学 撞击力 计算模型
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列车交会压力波三维数值的计算 被引量：31
5
作者 田红旗 贺德馨 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期18-22,共5页
采用求解三维可压缩非定常 N- S方程的方法 ,对列车交会问题进行数值模拟计算 ,该方法可以用于解决两交会列车外形及运行速度完全不相同的流场数值计算情况。采用分区计算的方法解决同一流场区域内包含两相对运行列车的问题 ;用不断进... 采用求解三维可压缩非定常 N- S方程的方法 ,对列车交会问题进行数值模拟计算 ,该方法可以用于解决两交会列车外形及运行速度完全不相同的流场数值计算情况。采用分区计算的方法解决同一流场区域内包含两相对运行列车的问题 ;用不断进行数据交换的方法解决列车与列车、列车与流场之间的相对运动问题 ;采用 CAD技术生成网格。同类情况下计算结果与试验结果比较相差小于 10 %。 展开更多
关键词 列车交会压力波 三维数值计算 分区计算 网格生成 高速铁路 铁路提速
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不锈钢车体的焊接工艺及发展 被引量：35
6
作者 李刚卿 韩晓辉 《机车车辆工艺》 2004年第1期1-4,共4页
从不锈钢车体的设计结构和焊接特点出发,介绍了不锈钢车体的焊接工艺;结合国内外新兴焊接技术的发展,阐述和展望了不锈钢车体制造的新工艺。
关键词 不锈钢车体 焊接工艺 激光-MIG焊接 GMAW 复合粘接
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车辆薄壁结构撞击吸能特性研究 被引量：25
7
作者 高广军 姚松 《铁道机车车辆》 2002年第2期8-10,共3页
对 6种具有代表性的吸能结构进行了撞击分析 ,得到了不同的吸能结构在受到撞击时的变形模式、吸能量大小及冲击力大小等一系列参数 ,并分析各种吸能结构特性的优劣 ,为耐冲击吸能车体的实车碰撞数值模拟奠定基础。
关键词 铁道车辆 薄壁吸能结构 接触冲击 变形模式 撞击分析 列车碰撞事故
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显式有限元法在车辆耐撞性研究中的应用 被引量：23
8
作者 姚松 田红旗 高广军 《交通运输工程学报》 EI CSCD 2003年第1期13-16,20,共5页
基于连续介质理论 ,通过建立车辆碰撞的控制方程 ,在此基础上得到与控制方程和边界条件等效的“弱积分”形式。通过空间和时间的显式离散 ,得到了车辆碰撞的有限元方程。采用动力显式积分方法 ,使位移计算显式化 ,避免了由材料、几何、... 基于连续介质理论 ,通过建立车辆碰撞的控制方程 ,在此基础上得到与控制方程和边界条件等效的“弱积分”形式。通过空间和时间的显式离散 ,得到了车辆碰撞的有限元方程。采用动力显式积分方法 ,使位移计算显式化 ,避免了由材料、几何、边界高度非线性因素引起的计算收敛问题 ,并讨论了薄板单元的 Courant稳定性条件。提出了“端部吸能结构纵向压缩变形、纵向吸能”的耐冲击结构设计的思路 ,并对算例进行了数值模拟。结果表明 ,该设计方法可以实现车辆结构自身被动安全保护的目的 ,显式有限元数值模拟方法是车辆耐撞性研究的有效方法之一 ,但是需要进行部分撞击试验 。 展开更多
关键词 显式有限元法 铁路车辆 耐撞性 非线性 车辆碰撞 控制方程 数值模拟 安全技术
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磁悬浮列车的发展及应用 被引量：23
9
作者 程建峰 苏晓峰 《铁道车辆》 2003年第11期14-17,共4页
简述了磁悬浮列车在德国、日本、英国、中国的发展概况及其作用原理与优缺点,展望了磁悬浮铁路的发展趋势。
关键词 磁悬浮列车 高速铁路 发展 应用 德国 日本 英国
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200km/h动车组交会空气压力波试验 被引量：27
10
作者 梁习锋 田红旗 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 2002年第6期621-624,共4页
为确定我国200km/h动车组与准高速列车交会空气压力波的大小,从而为动车组安全评估提供依据,在广深线上利用瞬态压力测试系统,对其列车交会空气压力波性能进行测试,并对测量结果进行综合分析.研究结果表明:在线间距为4m、动车组运行速度... 为确定我国200km/h动车组与准高速列车交会空气压力波的大小,从而为动车组安全评估提供依据,在广深线上利用瞬态压力测试系统,对其列车交会空气压力波性能进行测试,并对测量结果进行综合分析.研究结果表明:在线间距为4m、动车组运行速度为200km/h(准高速列车速度为160km/h)时,准高速列车所受到的压力波幅值为1568Pa,而动车组承受的压力波幅值在1400Pa左右;列车头部外形对列车交会压力波幅值有较大影响,控制车外形流线化程度比动力车的流线化程度好,控制车对准高速车造成的压力冲击波幅值小于动力车造成的压力冲击波幅值;对于目前使用的准高速车辆,动车组以200km/h的速度与之交会运行是安全的. 展开更多
关键词 动车组 空气压力波 试验 安全评估 列车空气动力学 列车交会
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客运列车耐冲击吸能车体设计方法 被引量：19
11
作者 田红旗 《交通运输工程学报》 EI CSCD 2001年第1期110-114,共5页
为了减轻客运列车碰撞事故造成的损失 ,实现被动安全保护 ,对组成列车的动车、客车车体结构提出了新的设计方法 ,重新分配车体各部分刚度 ,设计出具有合适吸能结构的耐冲击车体 ,车体结构均按前、中、后三种纵向刚度设置 ,前后两部分为... 为了减轻客运列车碰撞事故造成的损失 ,实现被动安全保护 ,对组成列车的动车、客车车体结构提出了新的设计方法 ,重新分配车体各部分刚度 ,设计出具有合适吸能结构的耐冲击车体 ,车体结构均按前、中、后三种纵向刚度设置 ,前后两部分为可以产生塑性变形的弱刚度吸能结构 ,中间部分为仅产生弹性变形的强刚度弹变结构。当列车在正常运行时 ,车体有足够的强度和刚度 ,需要满足有关规范规定的强度、刚度要求 ;在较高速下发生碰撞事故时 ,吸能结构能够沿所需方向产生塑性大变形吸收足够冲击动能 ,保证机器间和乘客区不发生破坏 ,并延缓碰撞作用时间 ,降低碰撞瞬间最大减速度 ,使撞击减速度在人体承受范围内。 展开更多
关键词 客运列车 吸能车体 设计方法
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列车风挡对空气阻力影响的数值模拟研究 被引量：27
12
作者 梁习锋 舒信伟 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期34-37,共4页
采用数值模拟方法研究了列车风挡对空气阻力的影响。研究表明,采用大风挡和全封闭风挡可明显降低列车运行空气阻力,为进一步完善列车气动外形提供了科学依据。
关键词 列车风挡 空气阻力 数值模拟
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列车空气动力性能研究及外形、结构设计方法 被引量：22
13
作者 田红旗 梁习锋 许平 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期138-141,共4页
列车空气动力学是列车提速和发展高速的一门关键基础科学 ,流线型列车外形和结构设计及梁件加工在我国是一项新的工程应用技术。本项研究以改善列车空气动力性能为起点 ,最终落实到我国提速和高速列车产品研制 ,创建一套从列车空气动力... 列车空气动力学是列车提速和发展高速的一门关键基础科学 ,流线型列车外形和结构设计及梁件加工在我国是一项新的工程应用技术。本项研究以改善列车空气动力性能为起点 ,最终落实到我国提速和高速列车产品研制 ,创建一套从列车空气动力性能分析到气动外形、结构设计及头部骨架梁件数控加工具有自主知识产权的产品研制方法。其研究成果已用于解决列车高速运行时出现的一系列空气动力学问题 ,并解决了流线型列车设计、制造等难题 ,目前 ,我国所有的流线型列车车体均用这套方法设计、制造 ,取得了显著的社会、经济效益 ,具有广阔的应用前景。同时 ,实现了流体力学、固体力学、车辆工程和机械设计制造等多学科交叉 。 展开更多
关键词 列车空气动力学 外形设计 结构设计
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动力车纵向气动力风洞试验及数值模拟 被引量：26
14
作者 梁习锋 田红旗 邹建军 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期101-105,共5页
采用风洞试验(在地板抽吸和不抽吸情况下)和数值模拟计算对200km/h动力集中型电动旅客列车组动力车纵向气动力进行了研究,得到了动力车作为头、尾车的纵向气动力系数。结果表明,地板抽吸后,头、尾车空气阻力均有明显增加,头车负升力增加... 采用风洞试验(在地板抽吸和不抽吸情况下)和数值模拟计算对200km/h动力集中型电动旅客列车组动力车纵向气动力进行了研究,得到了动力车作为头、尾车的纵向气动力系数。结果表明,地板抽吸后,头、尾车空气阻力均有明显增加,头车负升力增加,尾车正升力减少;动力车头、尾两车联挂时底部空气阻力占总的空气阻力的25.9%,列车减阻的重点在车体底部空气阻力。 展开更多
关键词 动车组 风洞试验 数值计算
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列车交会压力波的影响因素分析 被引量：18
15
作者 田红旗 卢执中 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期17-20,共4页
根据数值模拟计算、实车和风洞试验结果 ,研究了列车交会压力波与相对速度、绝对速度、速度比、线间距、列车外形 (断面形状、流线型头部长细比、头部纵剖面最大轮廓线和俯视图最大轮廓线 )以及列车编组方式等之间的关系。研究结果已在... 根据数值模拟计算、实车和风洞试验结果 ,研究了列车交会压力波与相对速度、绝对速度、速度比、线间距、列车外形 (断面形状、流线型头部长细比、头部纵剖面最大轮廓线和俯视图最大轮廓线 )以及列车编组方式等之间的关系。研究结果已在我国流线型车体设计上正式采用 。 展开更多
关键词 列车交会压力波 速度比 线间距 列车外形 列车编组 车头
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列车气动性能评估参数研究 被引量：23
16
作者 梁习锋 田红旗 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期38-42,共5页
列车外形对列车气动性能起决定性作用。以往常采用长度法定义的长细比(长度长细比)来评估不同头部外形气动性能,这种方法在车身横截面积相同的情况下,致使长度相同外形不同的流线型车头具有相同的长细比而无法进行比较。针对这一情况,... 列车外形对列车气动性能起决定性作用。以往常采用长度法定义的长细比(长度长细比)来评估不同头部外形气动性能,这种方法在车身横截面积相同的情况下,致使长度相同外形不同的流线型车头具有相同的长细比而无法进行比较。针对这一情况,对不同外形系列的流线型列车开展了风洞实验研究,在此基础上提出了一组新的列车气动性能评估参数-整体长细比和宽细比。整体长细比考虑了车头流线型部分水平面投影形状(水平长细比)和纵向对称面投影形状(纵向长细比)对空气阻力的影响,宽细比则综合了长度长细比和车头流线型部分水平面投影形状对列车交会压力波的影响。研究结果表明该组评估参数能较好地反映出端车流线型外形对列车气动阻力和交会空气压力波幅值的影响。 展开更多
关键词 评估参数 高速列车 气动性能 风洞实验 列车空气动力学 列车外形
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基于ANSYS的耐冲击性客车车体模态分析 被引量：13
17
作者 刘堂红 江帆 《铁道机车车辆》 2002年第6期24-27,共4页
介绍了基于ANSYS软件的模态分析方法 ,并对耐冲击性客车进行了详细地模态分析 ,确定了相对合理的结构 。
关键词 ANSYS 车体 耐冲击性客车 钢结构 有限元模型 模态分析
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“中华之星”高速列车综合空气动力性能研究 被引量：13
18
作者 田红旗 梁习锋 《机车电传动》 北大核心 2003年第5期40-45,共6页
介绍了我国即将投入运营的“中华之星”高速列车空气动力性能研究过程:数值计算、风洞试验、动模型试验、在线实车试验;对两种不同头形的高速列车交会压力波、列车空气阻力、列车表面压力分布、气动升力、横向气动力、列车对周围环境的... 介绍了我国即将投入运营的“中华之星”高速列车空气动力性能研究过程:数值计算、风洞试验、动模型试验、在线实车试验;对两种不同头形的高速列车交会压力波、列车空气阻力、列车表面压力分布、气动升力、横向气动力、列车对周围环境的影响等空气动力性能进行了研究;分析了动力车冷却风道一位百叶窗空气流向、流速。结果表明,“中华之星”高速列车具有良好的空气动力性能,能够满足安全运行的要求。 展开更多
关键词 “中华之星”电动车组 高速列车 空气动力性能 列车交会压力 空气阻力 气动升力
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高速列车外形的气动性能数值计算和头部外形的改进 被引量：16
19
作者 张经强 梁习锋 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期631-635,共5页
运用流体力学数值计算软件 CFX对我国 2 0 0 km/ h电动旅客列车的空气动力性能进行了数值模拟计算 ,针对列车气动外形存在的问题 ,对列车头部外形进行了改进 ,并提出了三种列车头部外形改进方案且对其进行了数值模拟研究。计算结果表明 ... 运用流体力学数值计算软件 CFX对我国 2 0 0 km/ h电动旅客列车的空气动力性能进行了数值模拟计算 ,针对列车气动外形存在的问题 ,对列车头部外形进行了改进 ,并提出了三种列车头部外形改进方案且对其进行了数值模拟研究。计算结果表明 ,方案三优于其它两种方案 。 展开更多
关键词 高速列车 头部外形 气动性能 数值计算 结构改进 旅客列车
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工业造型和空气动力学在流线型列车外形设计中的应用 被引量：14
20
作者 粱习锋 张健 《铁道车辆》 2002年第7期5-7,共3页
流线型列车外形设计中既要考虑气动性能 ,又要考虑外形美观 ,同时还需兼顾结构及工艺的要求。
关键词 工业造型 空气动力学 流线型列车 外形设计 高速列车
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