顺向斜风作用下桥面运动车辆气动特性试验研究

顺向斜风对行车安全的影响不容忽略,为考查顺向斜风对运动车辆气动特性的影响,采用移动车辆模型风洞试验装置,针对缩尺比为1/20的车辆和桥梁模型,测试了顺向斜风作用下运动车辆的气动特性,讨论了风速、风向和风屏障等因素对移动车辆气动特性的影响. 结果表明:移动车辆的五分力系数在不同风速时吻合较好;侧向阻力系数、升力系数和点头力矩系数随着合成风偏角的增大而减小;风偏角较小时,风向角对车辆的升力系数有较明显的影响;风屏障使车辆的气动力系数接近0,且明显地改变了车辆气动力系数随风偏角的变化规律;设置风屏障后,车辆阻力系数的变化率受风偏角、车速和风速等条件的影响.      

风屏障的突风效应对桥上列车走行性的影响

为研究列车进出风屏障段时所受突风效应的影响,以一高速铁路多跨简支梁桥为研究对象,通过风洞试验测试了风屏障在100.0%、43.5%和0透风率情况下车-桥系统的气动特性;基于哑元耦合法,建立了风-车-桥系统分析模型,开展了两种风屏障布置形式（通长和非通长）时风屏障透风率和列车车速对列车动力响应的影响分析. 研究结果表明:设置风屏障时桥上列车的气动特性存在较大差异,尤其列车气动阻力系数在风屏障透风率0比透风率100.0%时减少87%;当风屏障通长布置时,风屏障防风效果显著,随着透风率的减小,列车动力响应大幅减小,其中轮重减载率减小达53%;当风屏障非通长布置情况时,列车在进入和离开风屏障区段时,突风效应对列车的横向加速度和竖向加速度均影响显著,透风率越低,加速度响应变化越剧烈,但对于轮轴横向力和轮重减载率的影响有限;随着车速的提高,突风效应造成的加速度响应总体上增大,呈明显的非线性变化.      

高速列车侧风效应的数值模拟

在侧风作用下,高速列车的空气动力学性能发生显著改变．基于三维定常可压缩流动的N-S方程,采用SST k-ω两方程湍流模型和有限体积法,对某型高速列车以350km／h的速度在25m／s侧风环境中运行的流场结构和气动力进行了数值模拟计算,分析了不同风向角的侧风对列车全车,以及受电弓、转向架和风挡等局部区域的作用．结果表明：在侧风作用下,列车的周围包括转向架处均产生复杂的涡流,压力分布十分复杂,转向架对流场的影响不容忽视;随着风向角（0～90°）的增大,侧向力系数及倾覆力矩系数也增大,列车倾覆及脱轨的风险性增加,且头车的倾覆力矩系数远大于中间车和尾车的倾覆力矩系数,应注重对头车的气动性能研究．     

铁路风屏障防风效果代理模型优化

为确定铁路风屏障的最优参数,基于代理模型方法对风屏障防风效果进行了优化.首先,改进了网格搜索法以优化支持向量机回归模型的参数,并通过算例进行了验证.其次,以设置风屏障时的车辆气动特性为目标函数,建立了风屏障防风效果的优化模型.最后,利用风屏障的风洞试验结果,采用支持向量机回归建立了目标函数的代理模型,对风屏障的高度和透风率进行了优化.研究结果表明:改进的网格搜索法提高了支持向量机模型参数选择的准确性,当风屏障高度为1.91~2.90 m时,最优的风屏障透风率为0.00~0.17;当风屏障高度超过2.50 m后,增加风屏障的高度对防风效果的提高较为有限.      

强横风环境下棚车侧壁外形气动性能

强横风引起的气动横向力和气动升力是造成列车被吹翻事故的主要原因。空棚车由于其侧壁迎风面积大且质量轻,很容易在强横风作用下发生倾覆事故。采用流场数值计算方法,对垂直侧壁、弧形侧壁和外折形侧壁3种棚车外形方案,研究了横风作用下的棚车空气动力特性:气动横向力、升力和气动倾覆力矩。研究结果表明:车体受到的气动倾覆力矩主要是由气动横向力产生的;弧形侧壁和折形侧壁可以有效地改善车辆横向气动性能,降低车辆的气动倾覆力矩,提高车辆的稳定性;与垂直侧壁棚车相比,当车体宽度为3.2 m时,弧形侧壁和外折形侧壁棚车的气动倾覆力矩均可以下降21%左右,空载棚车倾覆临界风速可以提高2.7 m2.s-1。     

高速列车气动性能低温风洞试验

采用低温风洞试验对比了中国高速列车HST、法国高速列车TGV和德国高速列车ICE3的气动性能; 基于EN 14067和TSI标准在铝质材料模型上测试了不同侧偏角下列车阻力、升力和倾覆力矩; 利用粒子图像测速技术测量了列车周围流场, 得到了高速列车与空气的相互作用机理和气动现象; 采用计算流体力学方法模拟了高速列车实际运行情况, 并与低温风洞试验流场测试结果进行了对比。研究结果表明: 0°~10°侧偏角下列车阻力系数绝对值从大到小依次为HST、ICE3、TGV, 侧偏角为0°时, 3种列车的阻力系数分别为0.223、0.166、0.140;0°~5°侧偏角下列车升力系数绝对值从大到小依次为TGV、ICE3、HST, 且数值均接近0, 其中ICE3、HST为正升力, 列车受压向轨面力, TGV为负升力, 列车受上浮力; 0°~5°侧偏角下列车倾覆力矩系数绝对值从大到小依次为TGV、HST、ICE3, 侧偏角为0°时, 3种列车倾覆力矩系数分别为0.021、0.019、0.011;HST高速列车由于头部双层造型设计, 在头部曲面过渡处出现流动分离, 增大了列车摩擦阻力和压差阻力, 导致列车阻力系数比TGV和ICE3偏大一些, 但阻力系数在高速列车头型设计技术要求限值0.25之内, 且升力和倾覆力矩性能较好, 列车具有良好的稳定性, 满足高速列车头型气动设计的工程需求。      

抗侧滚扭杆对出防风明洞列车安全性影响研究

针对高速列车驶出兰新第二双线特有防风明洞工程时存在突变气动载荷,探讨了抗侧滚扭杆对国内某型高速列车抗倾覆安全性的影响.采用日本Yu Hibino详细解析式方法,针对国内某型高速列车建立其车辆倾覆受力及倾覆力学模型,对车速、风速和风向角变化时,抗侧滚扭杆对该型高速列车的倾覆系数和侧滚角等的影响进行了计算研究.分析结果表明:抗侧滚扭杆有效改善了该型高速列车的抗倾覆性能.增设抗侧滚扭杆后,车辆倾覆系数降低约10%,侧滚角降低约75%.     

横向位置对桥上挂车气动特性的影响

在行驶过程中的汽车稳定性、安全性和舒适性会受到侧风的严重影响,因此,侧风稳定性成为汽车空气动力特性的一个重要组成部分。文章以挂车车身为研究对象,采用CFD数值模拟对侧风作用下的汽车气动特性进行了研究,考虑风速、车辆位置以及车辆所受的合成风偏角对汽车气动特性的影响,计算挂车发生侧倾、侧滑的临界风速。结果表明,挂车位于横向不同位置时,在侧风的作用下其气动特性会发生改变,进行车辆的安全性分析时车辆气动力系数应考虑车辆的位置以及车辆所受合成风偏角的影响。     

基于DEA的铁路桥梁风屏障防风效果评价

为评价风屏障的防风效果,针对铁路桥梁设置不同高度的风屏障,通过风洞试验测试了单车以及双车交会时的气动力系数.在此基础上,提出用单车的气动力系数衡量车辆风荷载突变效应,以不同轨道位置车辆的风荷载突变量作为评价指标,并采用DEA(数据包络分析)方法评价风屏障的防风效果.研究结果表明:用DEA方法评价铁路桥梁风屏障的防风效果是可行的;当风屏障高度为1.72 m时,防风效果较好.     

半堤半堑路况上横风下高速列车气动特性研究

为研究在半堤半堑过渡段上行驶的高速列车在横风下的气动特性,以3编组高速列车作为研究对象,结合SST k-ω两方湍流方程,采用流体仿真软件Fluent对行驶速度分别为250,300 km/h和350 km/h,横风风速分别为15,20,25 m/s下半堤半堑路况上高速列车的气动特性进行了仿真研究。研究结果表明,在相同风速与相同车速下,头车受到的侧向力和倾覆力矩最大,中间车受到的气动升力最大;随着车速与风速的增大,各列车的气动特性值均有不同程度的增大;风速对列车侧向力和倾覆力矩的影响大于车速的影响。     

岩石滑移面上不确定问题的探讨

对岩石滑移面上的应力进行分析,说明形成滑移面破坏的原因,提出了相应的处理方法,并对随机性的地质参数进行分析和探讨.     

植被混凝土在种植坡屋面中的应用

介绍建筑种植屋面的构造特点及不同季节下种植屋面与大气环境的温度关系,阐述植被混凝土的组成材料能够保温且保持水分的特性,植被混凝土的厚度、养生时间、喷射施工方法、力学强度等技术指标要求,为以后植被混凝土在建筑绿化上的广泛应用提供参考。     

路基水毁防护工程试验研究

依据G315路基水毁的主要概况，设计了路基水毁防护工程试验模型，提出了砂枕（无纺土工布）、土工格笼2种防护型式，对比了2种防护型式的防冲效果，得出土工格笼更适用于G315国道的水毁防治，为路基水毁的防治提供了新的参考型式。     

路段行人过街设施分析研究

本文将路段行人过街设施分为两类：居民区过街设施与商业区过街设施。作者重点对路段人行横道、过街天桥和地下通道三种过街设施进行了行人通过量、车辆通过速度的交通调查和问卷调查,对各种过街设施的特点进行了分析,并给出了管理措施。     

浅谈汽车故障诊断与预防

论述了汽车故障分类、引发原因、基础,并提出了几种诊断方法与预防措施。     

基于电子商务的中小企业发展策略

随着计算机与网络技术的普及与发展,电子商务迅速崛起,众多的信息技术企业、风险投资公司、生产流通企业纷纷开展电子商务。根据近几年中小企业电子商务发展现状,分析中小企业在发展电子商务过程中存在的主要特征,并提出广大中小企业应充分利用电子商务平台提供增值服务,进行业务的深度整合,理性思考自身的电子商务发展策略。     

城市轨道交通防范城市环境影响对策研究

本文综述城市轨道交通在城市化建设优先发展城市公共交通的作用地位,描述城市轨道交通对城市环境,包括自然环境、经济环境、社会环境的影响程度,提出综合治理的相关对策,作为改善环境影响的见解。     

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通过对事故致因因素的分析，引入并修正了轨迹交叉论事故触发模型在公交系统中的表现形式，并针对公交系统的资源特点对人因差错、物因缺陷事故运动轨迹的形成进行了深刻的分析.根据对公交系统主要事故致因因素的分析，特别着重于对驾驶员的不安全行为进行研究，阐明驾驶员的不安全行为在事故致因中的复杂性和控制的重要性.通过对反轨迹交叉的事故干扰研究，得出了适合公交系统的反事故措施模式，并结合管理学中冲突的解决原理提出反交叉式干扰事故模式，希望导入安全行为可以降低人因差错、物因缺陷轨迹交叉的概率，进而根据公交系统的运行特点，提出几点有实际意义的控制人因的反事故交又干扰方法，以供实践借鉴.     

基于启发式算法的物流托盘载货效率研究

托盘的载货效率是国家制定托盘规格标准、企业选用托盘的关键性指标.文中运用启发式运算法则,采用最优化码放原则,在货物包装尺寸不确定的情况下,设计了2个随机托盘载货试验,从制造商载货角度分析计算了3种主流规格托盘对标准包装货物和非标准包装货物的载货效率,以及不同结构(长宽比)托盘的载货性能,发现托盘的载货效率与托盘自身结构有关,在3种主流规格托盘中1 200 mm×1 000 mm型托盘比其他规格托盘具有更加优越的载货性能.     

基于船舶操纵模拟试验的航道宽度确定方法研究

随着船舶大型化、多样化的快速发展,目前引用的航道宽度设计和评价标准已经不能充分满足航道设计和评价要求.基于船舶操纵模拟试验的航道宽度的确定方法,相较于其他航道宽度确定方法结果比较理想.