火车倾覆的力学分析

摘要

采用κ-ε双方程湍流模型，对无挡风墙与有挡风墙两种情况下火车附近的流场进行了数值模拟，并通过火车受力分析给出了火车倾覆的临界条件；在火车高度、运行速度和来流横风速度相同时，通过对直轨和曲轨、有无挡风墙等不同情况下数值模拟结果的分析，发现风速在有挡风墙后发生了明显的降低，风对火车的作用力矩最多减少了50%(在墙高4m时)，可见使用挡风墙后会起到明显的防风效果；最后在数值模拟结果以及火车倾覆条件分析的基础上，得出了在安全系数为1.25-1.35时，兰新线上柳树泉至小草湖段“百里风区”挡风墙可设置为3.25m的结论。