新干线列车头型的形性协同设计研究

摘要

目的以空气动力学性能为导向对新干线列车进行外形特征提取,建立形性协同的拓扑外形设计方法,提升我国高速列车外形设计品质。方法利用眼动实验对新干线列车外形数据库外形进行区域归纳与分析,得到车头外形鼻端部、前脸部、肩部、走行部四个重要区域;对新干线运营以来的16种车型按照四个发展阶段总结各区域造型的型线性状及变化趋势;结合头型各区域特征性状表现与气动性能的对应关系,建立针对我国列车设计的形性协同设计方法。结论通过对列车肩部、走行部曲面转折,鼻端部扁宽造型,前脸部分司机室隆起幅度等特征的合理运用与调整,能在兼顾气动性能的同时提升列车外形设计品质。