Measurements of car-body lateral vibration induced by high-speed trains negotiating complex terrain sections under strong wind conditions

Assessment of the vibration of high-speed trains negotiating complex sections of terrain under strong wind conditions is very important for research into the operation safety and comfort of passengers on high-speed trains. To assess the vibration of high-speed trains negotiating complex sections of terrain under strong wind conditions, we performed a field measurement when the train passes through typical sections of complex terrain along the Lanzhou–Xinjiang high-speed railway in China. We selected the lateral vibration conditions, including the roll angle and lateral displacement of car-body gravity centre through two typical representative sections (embankment–tunnel–embankment and embankment–rectangular transition–cutting) for analysis. The results show that the severe car-swaying phenomenon occurs when the high-speed train moves through the test section, and the car-body lateral vibration characteristic is related significantly to the state of the terrain and topography along the railway. The main causes for this car-swaying phenomenon may be the transitions between different windproof structures, and the greater the scale of the transition region between different windproof structures or landform changes, the more obvious the car-swaying phenomenon becomes. The lateral vibration of the car-body is relatively steady when the train is running through terrain with minor changes in topography, such as the windbreak installed on the bridge and embankment, but the tail car sways more violently than the head car. When the vehicle runs from the windbreak installed on the embankment into the tunnel (or in the opposite direction), the tail car sways more intensely than the head car, and the head car runs relatively stable in the tunnel.     

双馈风力发电机系统有功和无功功率的解耦控制

双馈发电机的有功和无功功率的解耦控制是变速恒频(VSCF)风力发电系统的关键技术.文章阐述了变速恒频风力发电系统的工作原理,在分析双馈感应电机的动态数学模型以及定子磁链定向矢量控制的基础上,介绍了一种有效的有功和无功功率解耦控制方法.Matlab仿真结果表明,该控制方案能够很好地实现双馈电机的有功和无功功率的解耦控制,验证了其正确性和有效性.     

上海铁路南站屋盖结构风致响应研究

随着建筑科技和施工工艺的逐渐进步,大量形式新颖、质量轻、柔性大的大跨度屋面不断涌现,这些结构形式丰富多彩,且采用了许多新材料和新技术,发展了许多新的空间结构形式.正在建设的上海铁路南站是其中之一.但大跨度屋盖结构因具有质量轻、柔性大、阻尼小等特点,风荷载是其结构设计的控制荷载.通过对铁路南站站屋屋盖风洞试验和有限元分析,得出的结论供结构设计研究,在建设过程中取得良好的结果.     

强侧风对高速列车运行安全性影响研究

在列车空气动力学和系统动力学相结合的基础上完成了相关研究工作。论文首先在研究列车受侧向风力的气动力特性基础上,利用流体力学计算软件FLUENT进行数值计算,得到不同侧风风速和列车车速下作用于车体的侧风载荷值;接着,利用所建立的高速列车动力学模型,将得到的风载荷值作为外加载荷作用于列车,研究了侧向风速对直线运行列车运行安全性的影响特性;最后,参照高速列车运行安全性相关限定标准,提出不同侧风风速下高速列车的最高安全运行速度,为特殊风环境下我国时速200 km/h及以上动车组安全运行提供理论依据。     

横风作用下敞车的气动性能研究

以C64型敞车为原型车,利用二维定常不可压缩Navier-Stokes方程和两方程紊流模型,采用有限体积法,对横风作用下静止的无导流板满载敞车、无导流板空敞车、有导流板空敞车的气动力进行数值模拟计算。计算结果表明:当横风速度在20.7~46.1 m.s-1时,气动力系数的变化幅度不大,可近似作为常数来对待。在20.7 m.s-1的横风速度下,满载敞车所受侧向力小于空敞车,而升力和倾覆力矩则有所增加,因此敞车装载情况对横风作用下敞车受到的气动力有比较大的影响。敞车侧墙加装导流板后,所受到的气动力没有明显变化。     

铁路防风栅抗风性能风洞试验研究与分析

防风栅可降低铁道车辆在横风作用下铁道车辆所受的气动力,其抗风性能受许多因素影响。针对这一问题,根据日本对防风栅、车辆、线路等组合进行一系列风洞模型试验,以及得到的试验数据,分普通型防风栅与新型防风栅情况,对防风栅降低铁道车辆所受气动侧向力的抗风性能的主要影响因素,以及防风栅实际应用情况等进行分析和讨论,最后根据国内对防风栅研究与应用的现状提出相关建议。     

高速列车风对附近人体的气动作用影响

采用计算流体力学的数值方法和移动网格模拟计算方法,研究3种车头形状、从200 km.h-1到350 km.h-1的4种车速、从1.0 m到3.5 m的5种人车距离条件下列车风对人体气动作用力和人体附近列车风速度大小的影响,提出列车风对人体最大水平作用力计算关系式和人体附近最大列车风速计算关系式、以及高速列车附近人体安全距离的建议值。计算结果表明:列车风对附近人体产生的作用力因车头(尾)形状不同而差别很大,车头形状越钝,列车风对附近人体产生的作用力越大,完全钝型与充分流线型车头相比,在车速350km.h-1、人车距离1 m时列车风产生的作用力可相差7倍以上;不同车头形状产生的列车风对附近人体的作用力,其差别随人车距离的增大而减小,大致呈二次方函数规律变化;不同条件下车头(尾)通过时列车风对附近人体的水平作用力方向的变化趋势基本相同,作用力方向角变化约300°。     

锚泊时船舶放链长度的确定及其实用图表

本文给出了船舶锚泊时所受到的风作用力、水作用力和放出锚链长度的计算公式,以及实用数表和曲线图,可供查取。数表和曲线是根据文中确定的如下关系式编绘:L_b≈1/2Ln;L≈1.5L。(其中L_b——卧底锚链长度;L_n——悬垂锚链长度;L——放出锚链总长度)。十一例实船计算表明,根据上式计算结果,与目前国内外通用的方法确定的放链长度相符。利用这些数表和曲线图,既可合理地确定不同海况下船舶所应放出的锚链长度,也可减少起锚时的功率消耗和缩短起锚时间。     

DF_(4B)/DF_(12)型内燃机车风泵惯性烧保险原因分析与解决措施

DF4B/DF12型机车风泵惯性烧保险,严重影响了生产,必须加以解决。详细分析了风泵惯性烧保险的原因。从空气制动系统、风泵保险、线路改造和风泵电机等几方面提出了解决对策。改造取得了良好的效果。     

基于变发电电压功率变换器的海上钻井平台风力发电系统硬件结构的研究

本论文阐述了海上钻井平台的风力发电系统的具体硬件方案和主要设备选型,设计了基于变发电电压功率变换器的（Switched Reluctance Generator,简称SRG）风力发电系统,弥补了现有的风力发电系统的不足。