高速列车侧风安全域计算方法

使用参数传递、求解控制以及动态网格技术, 建立了侧风流体动力学模型和高速列车多体动力学模型, 通过对列车外流场和系统响应进行协同仿真, 获得不同侧风环境下列车的稳定姿态和气动载荷, 研究了列车运行的安全性指标, 分析了不同侧风环境下列车安全运行的临界速度, 确定了列车的侧风作用安全域。
计算结果表明: 随着列车运行速度和侧风强度的增大, 轮重减载率、脱轨系数和轮轴横向力依次出现超限现象; 当列车运行速度小于300 km·h^-1时, 列车头车所有轮对均逆风向偏移; 当列车运行速度为300 km·h^-1且侧风风速为30 m·s^-1以及列车运行速度为350 km·h^-1且侧风风速不小于25 m·s^-1时, 一、二位轮对顺风偏移, 三、四位轮对逆风偏移; 列车运行速度越高, 抵抗侧风能力越低, 且列车临界速度对侧风强度的敏感性增大。