车体气密性、侧墙刚度与车内外压力变化关系及旅客舒适性评价研究

摘要

车外空气压力变化传入车厢内将严重影响旅客乘坐舒适性，国内外研究者将这一问题归咎为车辆气密性，国外高速列车发达国家对高速列车车厢气密性做出了非常严格的要求，致使车辆制造成本大幅度提高，尽管如此，这一问题并没有得到有效缓解。此外，车外压力变化环境下车厢内的压力变化还与车体侧墙刚度有较大关系，如果一味追求车厢气密性，而忽视车体刚度的影响，将达不到预期效果。为满足旅客乘坐舒适性要求，需要研究车内空气压力变化的影响因素及其相互关系。 研建了一套交变压力模拟实验装置；制作了一批不同气密性、不同刚度的车体模型；通过模型试验与数值模拟计算相结合的方法得到以下结论： (1)外界气压变化环境下，车内压力变化率与车体气密性(泄压时间)、车外压力变化幅值之间的定量关系； (2)外界气压变化环境下，车内压力变化率与车体侧墙刚度、车外压力变化幅值之间的定量关系；(3)外界气压变化环境下，车体气密性(泄压时间)、车体侧墙刚度、车内压力变化率及车外压力变化幅值四者之间的定量关系。通过实车试验，初步验证了2006年我国提出的铁路客车人体舒适度准则建议值较合理。 以上这些结论的得出，为提出一种符合我国国情的全新的提速、高速及磁浮列车车体气密性检验标准提供了科学依据。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1选题背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1压力波对旅客舒适性影响研究

1.2.2车体气密性研究

1.2.3存在的问题

1.3本文研究目的、研究方法和研究内容

1.3.1研究目的

1.3.2研究方法

1.3.3研究内容

第二章交变压力模拟实验装置研建

2.1交变压力模拟实验台设计

2.1.1交变压力模拟实验台原理

2.1.2交变压力模拟实验台主要参数

2.2实时测量采集装置

2.2.1实时测量采集装置原理图

2.2.2传感器的标定

2.2.3数据采集分析软件

2.3.模拟实验装置的检验

第三章模型车体设计

3.1模型车体泄压孔半径与泄压时间关系的数值计算

3.1.1基本控制方程

3.1.2计算模型及边界条件

3.1.3模型车体泄压孔半径与泄压时间关系

3.2大刚度、非密封模型车体设计

3.3小刚度、密封模型车体的设计

3.4小刚度、非密封模型车体设计

第四章车体气密性、侧墙刚度与车内外压力关系研究

4.1车体气密性、车内外压力关系研究

4.1.1车内压力变化率与车体气密性关系

4.1.2车内压力变化率与车外压力变化幅值关系

4.1.3车体气密性与车内、外压力变化关系

4.2车体侧墙刚度与车内、外压力关系研究

4.2.1模态分析

4.2.2实验数据分析

4.2.3车内压力变化率与车外压力幅值关系

4.2.4车内压力变化率与车体侧墙刚度关系

4.2.5车体侧墙刚度与车内、外压力变化关系

4.3车体气密性、侧墙刚度与车内外压力关系研究

第五章旅客乘坐舒适性实车试验研究

5.1试验工况、测点布置

5.2试验结果分析

5.2.1试验重复性分析

5.2.2压力变化幅值与列车运行速度的关系

5.3旅客乘坐舒适度评价

第六章结论

6.1试验研究总结

6.2体会及今后打算

参考文献

致谢

硕士研究生期间参加的科研项目及发表的论文情况