动车组自动开闭装置空气动力效应与结构强度分析

摘要

列车提速是现代交通运输发展的必然趋势，特别是第六次大提速以来，我国高速列车发展登上了一个新的台阶，最为重要的一点是运用了动车组技术。
　　 随着列车速度的提高，传统的列车外形已经不能满足高速列车要求，现在各国广泛采用流线型外形，这种外形的列车在车头设计自动开闭装置。由于在列车高速运行工况下，自动开闭装置将承受较大的气动载荷，因此分析动车组高速运行中自动开闭装置对风压的承受能力显得尤为必要。
　　 本文首先以空气动力学原理为基础，采用数值计算方法分析了CRH3-380A动车组以不同速度明线运行、明线交会、过隧道和隧道内交会时自动开闭装置前罩的表面压力分布和气动力。随后基于有限元理论，将上述动车组在不同工况下得到的气动力作为计算载荷加载于自动开闭装置有限元模型上，分别对自动开闭装置的玻璃钢前罩和开闭机构进行结构强度分析。文章最后通过现场静态加载试验，对试验测试结果和数值计算结果进行比较，验证了数值模拟计算的可靠性。
　　 本文研究结果将为CRH3-380A动车组自动开闭装置的进一步设计和优化提供理论依据。