高速列车车体传热系数模拟计算

以往的铁道客车车体传热系数的计算都只是对车体结构的导热热阻进行分析和计算,在涉及对流换热和辐射换热时只能采用经验数据.文章采用CFD方法模拟高速列车车体传热系数的试验工况,以再现高速列车车体传热系数试验时的导热、对流换热和辐射换热过程,因而模拟计算结果比较准确.     

日立制作所开发的新型车体结构

介绍日本新一代高速车辆的设计构思与具体开发的采用钎焊铝峰窝板制造的新型车体结构。     

高速列车摆式车体的发展趋势

介绍了摆式车体列车的使用价值，发展过程及各国摆式车体列车的发展动向。叙述了自然摆和强制摆摆式车体的特点，并对比了日本与西欧摆式车体列车的异同。指出应根据线路条件，特别是缓和曲线的长度，外轨超高和Ｓ曲线的状况及实际线路的变形来选择摆式车体列车的类型。     

轻型车体结构发展情况及其对比分析

文章对几种轻型车体结构进行了比较，提出了我国高速列车采用轻型车体结构时应注意的几个问题。     

铝合金挤压型材车体断面型腔快速设计方法

提出了一种铝合金挤压型材车体断面型腔快速设计方法。根据车体断面的理论设计方法,求出车体、转向架、轮缘、踏面,受电弓和受流器等的横向和竖向的偏移量,并通过线性叠加的方法得到车体最大外轮廓的可设计区域;通过计算投影和曲线拟合的方法得到车体型腔的内轮廓;对型腔进行截取、分段,并对型腔内筋板的布置进行设计;利用TCL/TK语言对有限元前处理软件Hypermesh进行二次开发,建立车体结构断面型腔快速设计程序,并以车体一阶垂弯频率为评价指标对设计的车体截面进行评价。证明了该方法的有效性和工程化运用可行性。     

高速客车车体的轻型结构

介绍曾在前苏联设计竞赛中获奖的高速客车车体承载结构的设计方案。指出该方案可作为今后研制高速车的基础。     

高速列车车体强度计算方法对比分析

分析国内外高速列车车体强度规范中的计算方法,以国内某型高速列车车体强度计算为例,分别采用日本、欧洲以及我国的高速列车车体强度设计规范中的计算方法,对车体强度进行计算和对比分析,并提出了一套关于车体强度评定的工程方法,为车体结构设计和强度分析提供了可靠的理论依据。结果表明:3种规范下计算得到的车体满足强度要求;欧洲设计规范考虑的载荷较为全面,我国的车体强度计算方法计算出的安全系数较大,更为保守。     

高速列车钢质拖车车体轻量化设计研究

介绍了高速车体轻量化设计的原则和具体实施方法，并通过计算分析，验证了这些方法的合理性。     

新一代Pendolino高速列车

在上世纪60年代，英国、德国、瑞典、意大利、法国等几个欧洲国家开始研究摆式列车技术。经过约10多年的努力，瑞典研制出X2000型摆式列车，并成功投入运行；意大利则研制成功ETR450型摆式列车，也成功投入运行。其他国家因各种不同的原因而先后停止摆式列车的研制和开发。     

高速列车车体端部吸能结构研究

针对高速列车速度高、动能大的特点,设计了车体被动安全防护的特殊端部吸能结构,并通过非线性有限元软件LS-DYNA,研究高速列车头车司机室端两级吸能装置以及车体尾端弱刚度结构的耐碰撞性能,重点考察其与刚性强撞击时的界面力、变形以及能量吸收能力。计算结果表明两级吸能装置变形有序,具备约3.4 MJ的能量吸收能力,可有效保护司机室结构;车体尾端弱刚度区具备6.5 MJ的能量吸收能力,可有效保护乘客区结构的安全。将上述结构应用在某型高速动车组车体并按照欧标EN15227进行36 km/h对撞工况的验证,司机室头部吸能结构变形合理,列车未发生爬车现象,司机室及客室结构完整,头车平均加速度为4.4g,满足标准要求。     

铰接式高速客车车体承载结构轻量化设计

运用最优化方法，以车体承载结构重量最轻为目标，以车体主要构件板厚为设计变量，以强度，刚度和工艺条件为约束，以ＳＧＩ工作站为硬件平台，应用ＭＳＣ／ＮＡＳＴＲＡ有限元分析软件，对铰接式高速客车车体进行结构优化，通过优化分析，获得了车体承载结构主要板才的轻量化设计参数。分析表明，轻量化模型满足高速客车需要的强度，刚度，同时也满足动态特性的要求。     

横风下车体运动对高速列车气动性能的影响

为揭示横风下车体运动对高速列车气动性能的影响规律,通过数值模拟对典型车体运动形态下的横风气动性能开展研究。首先基于实车试验确定了横风下的车体典型运动形态并定义研究工况,然后通过改进的延迟分离涡模拟(IDDES)方法详细分析不同工况下的车体与转向架的气动载荷,以及列车周围的流场结构与表面压力变化情况。研究结果表明：横风下高速列车车体运动主要表现为侧滚与横移,车体的侧滚运动对列车升力的影响最明显,头、中、尾车升力均随着车体从迎风侧向背风侧运动而增大,并且车体向背风侧运动时,头车升力增大的幅度大于车体向迎风侧运动相同角度时减小的幅度;当车体运动时,第1转向架横向力、升力与倾覆力矩均增大;车体运动对列车头部、背风侧以及尾部的流动均有较明显的影响,车体向背风侧运动时,头车鼻尖区域流速降低,尾车鼻尖位置的高速流区扩大,并且由头部位置分离在背风侧形成的旋涡结构与车体的夹角呈增大趋势,旋涡流速减小;车体向迎风侧运动时,头车鼻尖区域流速增大,尾车鼻尖位置的高速流区缩小,并且从头部位置分离在背风侧形成的旋涡结构与车体的夹角呈减小趋势,而旋涡流速增大。     

新一代Pendolino系列列车

阿尔斯通公司在意大利的萨维里亚诺工厂研制生产了新型第四代Pendolino摆式车体电动车组。New Pendolino系列电动车组的主要特点是，根据用户提出的要求采用当代许多先进的技术手段设计制造，列车在意大利铁路网的普通（非高速）线路上的设计最高运行速度可达到250km／h，载客量和旅客乘车的舒适性比其他型式Pendolino列车进一步提高。例如，列车头外形采用Giugiaro工业美学公司的专门流线型设计，新颖大方富有创意且能大大减小运行的空气阻力；     

高速列车车体结构热力耦合静强度及刚度优化分析

高速列车轻量化在降低能耗的同时,也对其服役环境提出了更高的要求。特别是在发生火灾时,轻量化的承载结构在热力耦合作用下可能受到破坏,从而造成损失。本文以有限元理论、非线性理论和结构准静态理论为基础,建立了高速列车车体结构热耦合静强度刚度仿真分析方法,并基于ABAQUS软件提出了仿真分析技术路线。通过对某高速列车车体结构热力耦合静强度刚度仿真分析及优化,验证了该方法的实用性和有效性。     

高速列车车体传热系数数值计算分析

车体隔热性能是高速列车车体重要性能之一。利用CFD(计算流体动力学)数值模拟方法,分别采用二维截面法和三维部件法对某高速列车车体围护结构传热进行模拟,得到二维典型截面和三维典型部件的传热系数,经加权平均获得整车的车体传热系数。两种计算方法得到的车体传热系数相对误差仅为2.5%,在目前无法实现整车车体k值模拟计算的情况下,二维截面法和三维部件法都可以满足工程计算要求。与二维截面法相比,三维部件法建模速度快,更贴近实际车型,能更好地反映车体围护结构的薄弱环节。     

瑞典X2000可倾车体式高速列车

本文简要介绍了瑞典已研制成功的Ｘ２０００可倾车体式高速列车的基本组成、动力车及拖车的基本结构和参数。对采用的四大关键技术：径向自导向转向架、有源倾摆系统及控制、三相牵引传动系统及不锈钢车体也作了介绍。此外，由于Ｘ２０００在既有线上高速运行，因此，对垂向及横向轮轨力提出了较高要求。     

高速客车轻量化车体结构的选择

分析了国外几种典型的铝合金车体结构，提出了我国高速客车车体结构模式，认为ＩＣＥ车体结构是 铝合金车体结构。