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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横风对双层集装箱平车运行稳定性的影响 被引量：35

2

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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不锈钢车体的焊接工艺及发展 被引量：34

3

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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显式有限元法在车辆耐撞性研究中的应用 被引量：23

4

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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客运列车耐冲击吸能车体设计方法 被引量：19

5

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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200km/h动车组交会空气压力波试验 被引量：26

6

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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列车风挡对空气阻力影响的数值模拟研究 被引量：27

7

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

8

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：25

9

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

10

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：22

11

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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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

12

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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“中华之星”高速列车综合空气动力性能研究 被引量：13

13

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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实车表面空气压力分布试验技术研究 被引量：16

14

作者 梁习锋 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期95-98,共4页

列车表面压力分布实车试验受多种因素影响和制约 ,该文在多次大型实车空气动力学试验研究的基础上 ,对表面压力分布实车测量中出现的许多典型问题进行了分析、探讨 ,并提出了相应的解决措施 ,形成了从测点布置、表面压力采样。

关键词 技术研究 列车 气动性能 实车试验 表面压力分布 空气动力学

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高速磁浮列车气动阻力性能数值模拟与参数化评估 被引量：15

15

作者 舒信伟 谷传纲 +1 位作者 梁习锋 高闯 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期6-10,共5页

基于粘性流体力学理论,按三维可压缩粘性流对具有流线型头部形状的TR08列车以及通过变化流线型头部纵剖面高度或流线型头部长度设计出的4种新头型列车的周围流场进行了数值模拟。为评估不同流线型头部外形的气动阻力性能,定义了表示其... 基于粘性流体力学理论,按三维可压缩粘性流对具有流线型头部形状的TR08列车以及通过变化流线型头部纵剖面高度或流线型头部长度设计出的4种新头型列车的周围流场进行了数值模拟。为评估不同流线型头部外形的气动阻力性能,定义了表示其形状特征的整体长细比作为评估依据,综合考虑了流线型头部水平投影形状和纵向对称面投影形状对气动阻力性能的影响。通过对5种不同头型列车的模拟结果进行对比分析,得出了流线型头部外形对气动阻力性能影响的规律:随着流线型头部长度增加,气动阻力降低,而中间车阻力变化不大;在头部流线型长度相当的情况下,纵剖面轮廓线上凸的头车气动阻力比下凹的小,而尾车气动阻力大。计算得到的不同流线型列车的整体长细比大小排序与其气动阻力系数排序完全一致。分析结果表明,增加流线型头部长度是减小气动阻力的有效途径;整体长细比能较好地反映流线型头部对列车气动阻力性能的影响。 展开更多

关键词 车辆工程 磁浮列车 气动阻力 数值模拟 参数化评估 整体长细比

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横风对双层集装箱平车气动特性的影响 被引量：11

16

作者 周丹 张健 《铁道机车车辆》 2004年第3期17-20,共4页

双层集装箱平车在横向大风作用下的气动特性将影响车辆运行的稳定性。现运用计算流体动力学软件CFX ,采用三维粘性不可压缩雷诺平均应力方程和k—ε双方程湍流模型 ,计算并分析了在 2 5m/s横风作用下 ,运行速度为 12 0km/h的双层集装箱... 双层集装箱平车在横向大风作用下的气动特性将影响车辆运行的稳定性。现运用计算流体动力学软件CFX ,采用三维粘性不可压缩雷诺平均应力方程和k—ε双方程湍流模型 ,计算并分析了在 2 5m/s横风作用下 ,运行速度为 12 0km/h的双层集装箱平车的表面压力、速度分布及所受气动侧向力等参数 ,确定了其承受的最大横向气动载荷 ,为平车横向稳定性等动力学计算提供参考。 展开更多

关键词 车辆工程 横风 双层集装箱平车 数值模拟 三维粘性不可压缩雷诺平均应力方程 湍流模型

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铁道车辆通过桥梁的横风气动特性试验研究 被引量：10

17

作者 张健 梁习锋 《国外铁道车辆》 2003年第3期23-25,34,共4页

介绍了日本采用风洞模型试验的方法,对铁道车辆通过桥梁的横风气动特性进行研究的情况,并对影响气动特性的主要因素和车辆倾覆临界风速等问题进行了分析。

关键词 铁道车辆 桥梁 横风气动特性 风洞模型试验 车辆倾覆临界风速

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耐冲击吸能车体 被引量：10

18

作者 高广军 田红旗 姚松 《交通运输工程学报》 EI CSCD 2003年第3期50-53,共4页

借鉴两个美国标准提出了列车端部吸能区和中部载人区的评价指标,采用数值模拟方法,对25型车体与刚性墙进行了撞击计算。结果表明,耐冲击车体在吸收规定的5MJ的塑性变形能的情况下,仅车体的端部发生了塑性变形,车体的中间部位仅发生弹性... 借鉴两个美国标准提出了列车端部吸能区和中部载人区的评价指标,采用数值模拟方法,对25型车体与刚性墙进行了撞击计算。结果表明,耐冲击车体在吸收规定的5MJ的塑性变形能的情况下,仅车体的端部发生了塑性变形,车体的中间部位仅发生弹性小变形;塑性变形位移量较改进前有较大提高,且撞击力明显减小,加速度指标明显改善。 展开更多

关键词 机车车辆工程 耐撞击 数值模拟 吸能车体

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机车车体模态分析中用质量单元模拟设备重量的方法探讨 被引量：11

19

作者 鲁寨军 《电力机车与城轨车辆》 2003年第1期25-27,37,共4页

讨论了机车车体模态计算中用质量单元模拟载重的两种不同方法,提出了用质量单元更真实地模拟设备重量的一些建议。

关键词 模态分析 设备重量 机车 车体 模拟 质量单元 载荷

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具有流线型头部的高速磁浮列车气动性能数值模拟 被引量：11

20

作者 舒信伟 谷传纲 +2 位作者 梁习锋 王彤 杨波 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1034-1037,共4页

以世界上首条商业运行的上海高速磁浮列车TR08为研究对象,基于粘性流体力学理论,按三维可压缩粘性流对具有流线型头部形状的TR08列车以及根据一定规律设计出的4种新头型列车周围流场进行了数值模拟.通过对这5种不同头型列车的模拟结果... 以世界上首条商业运行的上海高速磁浮列车TR08为研究对象,基于粘性流体力学理论,按三维可压缩粘性流对具有流线型头部形状的TR08列车以及根据一定规律设计出的4种新头型列车周围流场进行了数值模拟.通过对这5种不同头型列车的模拟结果进行对比分析,得出了流线型头部外形对气动性能影响的规律:随着流线型头部长度增加(其他条件相同),列车气动阻力和升力降低;在头部流线型长度相当的情况下,纵剖面轮廓线上凸的头车气动阻力比下凹的小,而尾车气动阻力大;中间车阻力变化不大,尾车升力大于头车;就整车升力而言,纵剖面轮廓线上凸的气动升力大于下凹的. 展开更多

关键词 磁浮列车头部 流线型 气动力 数值模拟

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