列车风

摘要： 为研究高速列车风对邻近混凝土施工的影响,基于数值仿真从浇筑前模板系统的振动响应和浇筑后混凝土养护质量两方面进行分析。首先,采用流体分析软件FLUENT获得了高速列车在不同速度通过时作用在混凝土位置的列车风。进一步地,采用有限元软件建立模板系统的有限元模型,考察模板在列车风作用下的动力响应。最后,分析了列车速度的影响规律。结果表明:列车通过时,作用在底模上的列车风有正压和负压,正压使得底模有“上浮”趋势,负压使得底模有“下沉”趋势;浇筑前不计底模刚度贡献时,模板系统的基频接近列车风的扰动频率,容易导致模板系统出现共振;列车速度小于120 km/h时,浇筑前底模不会上浮、模板系统不易出现共振,且浇筑后最大振动位移为0.16 mm、最大振动加速度为0.015 g,可保障混凝土养护质量。

摘要： 近年来,大型综合交通枢纽建筑中,“零换乘”概念的提出使得各种轨道形式与航站楼、高铁站交叉融合,轨道交通运行造成的建筑振动和噪声问题十分突出。同时,列车轨行区交通结构与建筑结构采用共构结构成为新趋势,在这类结构中,轨行区结构与建筑结构共用结构构件,振动传递更加直接。另外,高地铁穿越大型交通枢纽,涉及明线、隧道、建筑内部地下站场等多场景转换问题。本项目基于上述特点开展研究工作,提出一套系统的列车振动分析及控制方法,完善了建筑结构,特别是共构结构在列车运行影响下的振动分析及控制的整体解决方案,形成了振动分析-振动控制设计-振动现场检测的全套产业链。

摘要： 针对高速列车在横风下突入隧道的普遍情形,考虑空气的非定常、可压缩湍流特性,建立列车-隧道-横风三维数值模型,对比研究有无横风条件下列车突入过程中隧道内的瞬变压力变化规律和列车风特性。通过将数值计算结果与现场实测数据进行对比,验证了数值方法的准确性。研究结果表明:与无横风情况相比,列车在横风中高速驶入时隧道入口周围的瞬变压力和列车风发生明显变化;在尾车完全驶入前,横风对背风侧气动压力的影响程度比迎风侧的大,其中头车突入时对隧道入口气动压力的影响最为显著;横风对隧道内气动压力和列车风的影响范围有限,当横风速度为24.4 m/s时,隧道内受影响距离为50 m;头车突入隧道时,横风对列车背风侧列车风的影响较大,而尾车完全驶入时,横风对列车迎风侧的列车风的影响比较严重。横风效应是列车背风侧气动压力和气流速度大幅波动的根本原因。

摘要： 全封闭声屏障尽管降噪效果好,但封闭的结构类型导致列车风效应更突出,严重威胁声屏障的结构安全,为此,综合考虑声屏障表面脉动风荷载和列车表面风压,利用Fluent滑移网格技术模拟高速列车以350 km/h的速度通过顶部不同开口间距声屏障时的瞬态风压,系统研究开口间距对列车风效应的影响规律。研究结果表明:声屏障顶部开口后,声屏障内各截面处的压力峰值迅速降低,当开口间距为2~8 m时,各截面处的压力峰值相差较小;全封闭声屏障内压缩波与膨胀波的传播和反射导致同一横截面内的压力变化表现出一定的周期性;当声屏障顶部开口后,压力时程曲线形状发生改变,声屏障表面风荷载的持续时间缩短;对于列车而言,声屏障顶部开口降低了列车鼻尖的压力,当开口间距为2~8 m时,开口间距增加对列车鼻尖压力影响变得很小。

摘要： 高速铁路接触网属于复杂的空间耦联体系,其支持结构一直是我国高速铁路系统的薄弱环节。为给高铁隧道内接触网的设计和施工进一步提供理论依据,基于三维不可压缩N-S方程和标准k-ε两方程湍流模型理论,建立隧道-竖井-列车-空气三维CFD数值模型。基于ANSYS Workbench平台,结合流固耦合计算方法等手段,确定竖井对交叉段内接触网支持结构的不利影响范围以及最不利位置,探讨竖井对交叉段列车风影响的机制,分析不同竖井面积、竖井高度以及竖井交叉角度分别对接触网振动的影响规律。研究结果表明:与横通道-隧道交叉段相比,竖井-隧道交叉段对接触网支持结构风致振动的不利影响更为显著。最不利断面位于竖井前方10 m处,接触网支持结构上最不利位置位于定位点处。竖井-隧道交叉段内最不利位置处接触网振动响应指标(加速度和动位移)与竖井面积呈正相关关系、与竖井高度和交叉角度呈负相关关系。单线隧道条件下接触网振动响应较双线隧道显著。对于单线隧道,竖井设计参数推荐采取面积14 m^(2),高度100 m,交叉角度120°;而对于双线隧道,推荐采取面积40 m^(2),高度100 m,交叉角度90°。

摘要： 随着高速列车速度的不断提升,列车尾部非定常尾迹引起的列车风安全问题越来越凸显。为探究转向架构型对列车风和非定常尾迹的影响,以CRH3两节编组的高速列车缩比模型为研究对象,采用增强型延迟分离涡模拟对三种不同转向架构型,即不对称转向架、对称转向架和无转向架,进行列车非定常流动的数值模拟研究。通过对比分析列车风时均和脉动速度分布以及尾迹流场结构,同时采用SPOD (Spectral Proper Orthogonal Decomposition)方法对非定常尾迹进行模态分解和流场重构。研究结果表明:三种转向架构型的列车尾迹均是由一对反向旋转的半环形流向交替涡脱落主导;相对于对称转向架构型,不对称转向架底部带来的扰动与尾迹流向涡对的相互作用更强,增加流向交替涡脱落的强度,继而诱导出更高的列车风脉动速度;无转向架的转向架舱及其后缘流动分离产生的大尺度涡脱落导致尾迹流向涡对展向范围更宽,列车风时均速度最大;SPOD方法通过增强相关矩阵的对角相似性,使得提取的主导模态配对性增强,模态峰值频率更加凸显,模态空间分布更加清晰。以上研究结果对高速列车转向架的设计优化有一定参考意义,显示了SPOD方法在高速列车非定常尾迹分析中的优势。

摘要： 为获得高速列车下穿时的列车风和桥梁振动响应特性,以某独塔无背索钢箱梁斜拉桥为工程背景,采用CFD仿真获得钢箱梁不同部位的列车风荷载,并基于桥梁动力模型研究施工阶段和运营阶段的风致振动响应。结果表明:高速列车下穿时,钢箱梁翼缘板、腹板及底板的表面风压均表现出明显的“头波”“尾波”特性;随着车-桥间距和距轨道中心线距离的增加,风压极值逐渐衰减,底板和腹板处的衰减速率较翼缘板处更快;在距轨道中心线20 m处,梁体受到的升力、阻力及扭矩极值分别下降为轨道中心线处的28%,23%和11%;当车速为350 km/h、轨面距梁底为7.25 m时,合龙前梁端最大竖桥向位移为9.89 mm、最大竖桥向加速度为164.58 mm/s^(2),运营阶段跨中最大竖桥向位移为3.24 mm、最大竖桥向加速度为91.95 mm/s^(2)。

摘要： 列车在通过电分段时,由于绝缘锚段关节与受电弓之间存在很大的电压差而产生电弧,受绝缘锚段关节特殊位置的影响,列车行驶很慢,造成电弧难以熄灭,电弧的长期维持会对弓网系统造成严重的烧蚀,影响列车安全稳定运行,出于安全性和成本的考虑,难以通过相关实验复现,因此有必要通过多物理场仿真模拟真实情况,针对列车受电弓通过绝缘锚段关节时产生电弧后电弧的极限拉断距离展开研究,评估当前绝缘锚段关节设置的合理性。基于磁流体动力学理论,考虑列车以18、108、144、180 km/h等不同的车速通过绝缘锚段关节的情况,分析了不同强度的列车走行风对电弧极限拉断距离的影响。研究结果表明:列车通过绝缘锚段关节的速度小于180 km/h时,电弧存在时间长,难以熄灭,将对弓网系统造成严重的烧蚀,列车通过速度大于180 km/h可以使电弧快速熄灭。

摘要： 研究目的:当列车运行速度和频率增大时,隧道进出口防寒保温设防长度与规范建议长度存在一定差异。基于此,本文基于非稳态热传导理论、叠加原理和Bessel方程推导考虑列车风影响的寒区隧道温度场理论解,分析列车运行速度和运行间隔对隧道洞内温度场分布的影响规律,并给出考虑列车风影响的寒区隧道设防长度建议。研究结论:(1)本文推荐的考虑列车风影响的寒区隧道温度场理论解与现场实测误差不足10%,可运用于寒区隧道防寒保温设计;(2)列车运行速度和行车间隔未改变隧道洞内温度场分布规律,但洞内纵向温度曲线整体发生平移,增大了洞口范围内负温长度;(3)列车速度分别为100 km/h、150 km/h、200 km/h、250 km/h、300 km/h、350 km/h和400 km/h时,隧道洞口防寒保温设防长度需提升45.76%、65.55%、84.65%、110.31%、127.02%、155.21%和222.70%;(4)列车行车间隔为30 min、15 min、10 min和5 min时,隧道洞口防寒保温设防长度需提升4.28%、12.21%、28.34%和48.65%;(5)本研究成果可为寒区隧道防寒保温设计提供参考和借鉴。

摘要： 由于横风下运行的高速列车气动特性恶化,面临侧翻的风险,并且转向架和风挡对高速列车周围的流场及气动特性影响较大,会加剧横风下的不稳定性,采用改进的延迟分离涡模拟(IDDES)方法研究横风作用下转向架和风挡的平顺化设计对高速列车气动特性的影响。研究结果表明,在横风下平顺化列车模型由于结构简单,气动阻力更小,同时由于背风侧大尺度涡流引起的负表面压力,侧向力更大,而在原始模型中转向架减弱了大尺度涡流对高速列车背风面表面压力的影响。转向架在列车底部产生了大量的旋涡,是原始模型和平顺化模型中流场出现差异的主要原因,风挡结构比转向架简单,对流场的扰动效果弱,但风挡表面压力对气动阻力会产生较大影响。在频谱分析中,由于原始模型中转向架引起的扰动,高速列车气动力震荡的幅值更大。转向架产生的大量小尺度涡与大尺度涡相互作用并削弱了大尺度涡对高速列车的影响,从而导致原始模型中气动力的主频率消失。此外,转向架产生的小尺度涡加剧了流动的混乱程度,这些涡在横风作用下被推离车体,影响测点处列车风分布,在阵风分析中导致各次运行间差异较大。原始模型中列车风的峰值出现在车头部分的轨道高度处,会对轨道旁的设备和施工人员产生威胁。

摘要： 本文以徐州东站行人天桥在高铁过站列车风下的振动为研究背景,采用基于雷诺时均控制方程的方法计算三维粘性流动,得到了高铁过站列车风对行人天桥的气动力作用时程,将此时程作用加载于行人天桥结构计算模型,得到了行人天桥的振动时程曲线,并与实测结果进行了对比,明确了列车风是引起行人天桥振动的主要因素.

摘要： 本文以徐州东站行人天桥在高铁过站列车风下的振动为研究背景,采用基于雷诺时均控制方程的方法计算三维粘性流动,得到了高铁过站列车风对行人天桥的气动力作用时程,将此时程作用加载于行人天桥结构计算模型,得到了行人天桥的振动时程曲线,并与实测结果进行了对比,明确了列车风是引起行人天桥振动的主要因素.

摘要： 根据三维不可压缩Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型,以67 m2单洞双线盾构隧道为研究对象,对高速列车在隧道内运行时列车风的变化规律和分布特征进行了深入研究,计算隧道内两侧疏散通道上不同位置在列车运行过程中的最大风速,进一步确定了疏散通道上人员的安全避让距离.研究表明:列车风是随时间和空间而变的复杂三维流动,人员应避免在危险时段和危险位置活动,必要时应采取保护措施.

摘要： 根据三维不可压缩Navier-Stokes方程和标准k-ε湍流模型,以我国高速铁路普遍采用的100m2双线隧道为研究对象,对高速列车在隧道内运行时列车风的变化规律和分布特征进行了深入研究,计算隧道内两侧疏散通道上不同位置在列车运行过程中的最大风速,进一步分析列车风作用下人员的安全性.研究表明:列车风是随时间和空间而变的复杂三维流动,人员应避免在危险时段和危险位置活动,单车正常运行和存在列车事故时列车风均有可能对人员造成安全威胁,需采取相关措施避免事故发生.

摘要： 本文介绍了列车风的研究现状及主要研究方法,阐述了列车风的主要影响因素,结合实际客站工程,通过对高速过站列车风数值模拟结果的分析,研究探讨了列车风的空间分布形态以及对高铁客站高架层、雨棚等的影响;根据数值模拟结果,结合相关研究资料、成果,分析了列车风对站台行人安全的影响,并提出了相关建议.

摘要： 本文以京沪高速铁路济南西站无站台柱张弦梁雨棚为例,雨棚采用简支张弦梁结构形式，上弦采用两个H型钢，通过中间一个方钢管与下弦张拉索连接。采用计算流体力学数值模拟方法(CFD)分析列车风在无站台柱雨棚上产生的风荷载及其变化规律,并通过有限元分析,对列车以350km/h的速度通过时产生的"列车风"引起雨棚结构的风致振动进行探讨,对"列车风"作用下雨棚结构的安全性进行分析.

摘要： 基于计算流体力学软件fluent，对哈尔滨至大连铁路客运专线工程中鞍山隧道段雨棚受到的列车风风荷载进行了数值模拟研究。采用三维可压缩非定常流动模型，并应用动网格技术的模拟了高速列车自隧道进入雨棚并穿越雨棚的整个过程，得到了雨棚内表面不同里程处监测点处的压力时程，总结了压力分布的规律，给出了了用于结构设计的荷载取值建议。

摘要： 随着我国高速铁路的发展，硬横跨的使用已逐渐成为接触网体系支持结构的发展趋势，硬横跨结构的安全直接关系到国家电气化铁路运行的可靠性，而随着列车时速的不断提高，列车风对硬横跨结构的影响越来越显著。本文根据风作用原理，探讨了列车风对硬横跨结构作用的计算方法，基于有限元理论，建立了硬横跨结构—索共同作用的三维有限元模型，分别考虑了不同时速、不同距离工况下列车风单独作用以及与平行自然风耦合作用下，对硬横跨体系进行了有限元分析，得到了结构机理、力学行为及其结构响应，为今后硬横跨结构的合理设计和安全使用提供了理论依据。

摘要： 随着长及特长单线铁路隧道的大量修建,利用列车活塞风改善隧道内空气质量,降低隧道通风能耗已成为可能.本文采用数值模拟方法以英国Patchway隧道作为物理模型,利用Flunet17.0软件建立相应动网格模型.模拟计算获得的活塞风速平均值与实测值吻合度较好,表明本文模拟方法准确性较高.在此基础上,对不同列车速度在隧道内运行时做了系列模拟计算.研究结果表明:车速每提升5m/s,活塞风速平均值增大率为14.48％～38.98％,活塞风增压平均值增大率为32.25％～51.51％,可见车速与活塞风速和风压有着正相关关系;车速每提升5m/s,环隙风速平均值降低率为13.45％～45.69％,可见车速与环隙风速有着负相关关系.本文的研究结果可为工程上列车活塞风速估算问题提供参考.

摘要： 本文利用商业软件Fluent 模拟了半球形道砟被激飞后在不同的入口速度和不同的离地高度时道砟升力特性;模拟了列车出隧道的动态过程,分析了翼型道砟在此过程的升力特性.结论表明:道砟被激飞后,在一定的范围内,入口速度越大,道砟被激飞后离地越高,道砟所受到的升力越大,继续向外飞溅的可能性就越大;列车出隧道时,火车底部的列车风分布均匀,使得翼型道砟易飞溅.

摘要： 本申请实施例提供了一种轨道列车的制动供风系统及轨道列车。制动供风系统，包括：列车管；总风管和列车管通过管路连接；第一截断塞门，设置在总风管和列车管之间的管路中；外部的机车是双管供风时，总风管用于与机车的总风管接口连接且第一截断塞门保持关闭，机车为总风管提供压缩空气，第一截断塞门截断总风管和列车管之间的管路；外部的机车是单管供风且第一截断塞门打开时，机车为列车管提供压缩空气，第一截断塞门导通列车管和总风管之间的管路使得列车管为总风管提供压缩空气。轨道列车，包括上述制动供风系统。本申请实施例解决了传统的通过气路控制箱实现双管供风转换到单管供风的方式，操作复杂，且导致制动供风系统结构复杂的技术问题。

摘要： 本发明公开了一种具有风阻制动装置的高速列车司机室及高速列车，高速列车司机室包括司机室本体，司机室本体的变截面区域上安装有多组风阻制动板，多组风阻制动板沿司机室本体的长度方向并排布置，每组风阻制动板均包括沿变截面区域外部轮廓横向间隔设置的多块制动单元板，相邻的两组风阻制动板中的制动单元板错位安装，司机室本体上安装有用于收拢或打开制动单元板的开合驱动机构。该具有风阻制动装置的高速列车司机室结构简单、安装方便、可靠性高，能够满足高速列车紧急制动状态下对制动力的需求，解决高速列车在紧急制动时制动力不足的问题。

摘要： 本发明涉及一种列车总风管、列车管、制动缸或副风缸用压力传感器盒，包括保护外壳；其特征是：在保护外壳上安装带止回功能的接头，带止回功能的接头与异模冗余安全压力变送器连接，异模冗余安全压力变送器包括安装在外壳内的传感器控制电路，外壳一端安装传感器座，传感器座上设置总进气口，总进气口连接应变片式传感器进气孔和硅扩散传感器进气孔，传感器座两侧分别设置应变片式传感器和硅扩散传感器安装孔，在应变片式传感器安装孔内设置帕式应变片和应变片垫片，在硅扩散传感器安装孔内设置硅扩散片和硅扩散垫片，帕式应变片和硅扩散片分别通过引线连接传感器控制电路。本发明集成两种不同模式的压力传感器，实现互检功能，确保列车安全运行。

摘要： 本申请实施例提供了一种轨道列车的制动供风系统及轨道列车。制动供风系统，包括：列车管；总风管和列车管通过管路连接；第一截断塞门，设置在总风管和列车管之间的管路中；外部的机车是双管供风时，总风管用于与机车的总风管接口连接且第一截断塞门保持关闭，机车为总风管提供压缩空气，第一截断塞门截断总风管和列车管之间的管路；外部的机车是单管供风且第一截断塞门打开时，机车为列车管提供压缩空气，第一截断塞门导通列车管和总风管之间的管路使得列车管为总风管提供压缩空气。轨道列车，包括上述制动供风系统。本申请实施例解决了传统的通过气路控制箱实现双管供风转换到单管供风的方式，操作复杂，且导致制动供风系统结构复杂的技术问题。

摘要： 本发明公开了一种具有风阻制动装置的高速列车司机室及高速列车，高速列车司机室包括司机室本体，司机室本体的变截面区域上安装有多组风阻制动板，多组风阻制动板沿司机室本体的长度方向并排布置，每组风阻制动板均包括沿变截面区域外部轮廓横向间隔设置的多块制动单元板，相邻的两组风阻制动板中的制动单元板错位安装，司机室本体上安装有用于收拢或打开制动单元板的开合驱动机构。该具有风阻制动装置的高速列车司机室结构简单、安装方便、可靠性高，能够满足高速列车紧急制动状态下对制动力的需求，解决高速列车在紧急制动时制动力不足的问题。

摘要： 本实用新型涉及一种列车，所述列车包括多节车厢和设于车厢上的列车供风系统，列车供风系统包括头车风源和由头车风源分出的列车管、总风管，头车风源发出的总线路上设有总风缸，列车管上设有总风缸，列车管、总风管之间设有多个供风支路，供风支路上设有多个球阀，供风支路上设有自动节流装置。本实用新型提出了一种列车供风支路自动节流装置，在生活风缸前增加电动调节阀，采集两个总风缸气压对电动调节阀进行控制，根本上解决了真空集便器集中连续使用时总风缸欠压的问题，既保证了真空集便器正常使用，又能防止总风缸欠压引起安全事故。本实用新型还涉及一种列车供风系统和列车供风支路的自动节流装置。

摘要： 本实用新型涉及一种列车总风管、列车管、制动缸或副风缸用压力传感器盒，包括保护外壳；其特征是：在保护外壳上安装带止回功能的接头，带止回功能的接头与异模冗余安全压力变送器连接，异模冗余安全压力变送器包括安装在外壳内的传感器控制电路，外壳一端安装传感器座，传感器座上设置总进气口，总进气口连接应变片式传感器进气孔和硅扩散传感器进气孔，传感器座两侧分别设置应变片式传感器和硅扩散传感器安装孔，在应变片式传感器安装孔内设置帕式应变片和应变片垫片，在硅扩散传感器安装孔内设置硅扩散片和硅扩散垫片，帕式应变片和硅扩散片分别通过引线连接传感器控制电路。本实用新型集成两种不同模式的压力传感器，实现互检功能，确保列车安全运行。

摘要： 本申请涉及用于列车风源系统的额外排风装置和列车风源系统。所述列车风源系统包括风源部分，并且构造成对下游消费网络进行供风，所述额外排风装置包括入口和出口以及设置在入口和出口之间的管路，其中，额外排风装置的入口以旁路的方式连接在列车风源系统的风源出口与下游消费网络之间，并且构造成对列车风源系统进行选择性地额外排风。

摘要： 本发明涉及高速列车制动技术领域，具体公开了一种高速列车风阻制动能量转化装置及高速列车，所述高速列车风阻制动能量转化装置包括风阻板、驱动装置和风力发电装置，所述风阻板设在各列车车厢的端部且能够相对于列车车厢伸缩，所述驱动装置用于驱动所述风阻板伸缩，所述风力发电装置设在所述风阻板上，用于将列车制动时的风阻制动能量转化为电能并传输给列车电路，所述高速列车包括所述的高速列车风阻制动能量转化装置。本发明够利用空气动力阻力进行列车制动并将风能转化为电能。

摘要： 本实用新型涉及高速列车制动技术领域，具体公开了一种高速列车风阻制动能量转化装置及高速列车，所述高速列车风阻制动能量转化装置包括风阻板、驱动装置和风力发电装置，所述风阻板设在各列车车厢的端部且能够相对于列车车厢伸缩，所述驱动装置用于驱动所述风阻板伸缩，所述风力发电装置设在所述风阻板上，用于将列车制动时的风阻制动能量转化为电能并传输给列车电路，所述高速列车包括所述的高速列车风阻制动能量转化装置。本实用新型够利用空气动力阻力进行列车制动并将风能转化为电能。