高速列車底板氣動效應研究.pdf

1、車下吊裝的封閉設備艙為一細長箱型結構，大型設備均安裝在內，外部封蓋裙板、底板，其結構損傷是高速列車運行安全的重大隱患。隨著高速列車運行速度的提高，且伴隨著客運專線上密集的隧道群，地面氣動效應更加明顯，有必要對車體上的底板等壁板結構的氣動效應進行研究。鑒于顫振等一些氣動彈性現(xiàn)象具有較強的結構破壞能力，引起一些非期望的振動，從而引發(fā)疲勞問題，所以高速列車的底板等壁板結構與飛行器的設計一樣，在亞聲速范圍內需要進行顫振排除。
　　本文基于

2、不可壓縮氣體的定常勢流理論，建立氣動載荷作用下壁板的運動方程，分別采用里茲-伽遼金法、微分求積法對運動方程進行離散，并編程求解，判斷壁板結構的穩(wěn)定性;最后采用Newmark-β法對壁板結構進行時域求解，得到壁板失穩(wěn)時的位移響應、頻域響應特性。
　　根據(jù)流-固耦合理論，利用ANSYS/CFX建立三維壁板的流-固耦合模型，計算得到三維壁板的失穩(wěn)速度，壁板在不同來流速度下的位移、壓力響應，與理論計算結果進行對比分析，驗證ANSYS/CF

3、X方法的適用性。
　　通過在CRH380AM更高速度試驗列車底板、裙板等位置布置的壓差傳感器，測得列車地面氣動效應的數(shù)據(jù)，研究不同速度等級、不同運營工況（通過串聯(lián)隧道群）設備艙壁板結構上的壓差變化規(guī)律及載荷特征。
　　基于實測氣動載荷對設備艙底板進行瞬態(tài)動力學分析，得到底板在通過隧道時的應變、位移響應，通過位移響應判斷底板的氣動穩(wěn)定性。分析底板上的應力與氣動載荷之間的關系，定性的分析列車通過連續(xù)隧道對底板結構的損傷影響。