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高速列車橫風效應及氣動安全控制動力學(精)/安全健康維護系列/高速鐵路基礎研究與技術創新叢書

  • 作者：毛軍//柳潤東//郗艷紅|責編:邱金帥//王健|總主編:高速鐵路基礎研究與技術創新叢書編委會
  • 出版社：中國鐵道
  • ISBN：9787113300289
  • 出版日期：2023/05/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：278
人民幣：RMB 118 元      售價：元
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內容大鋼
    本書為「高速鐵路基礎研究與技術創新叢書」之分冊。本書以大風環境中高速列車為典型對象，採用理論模型、數值模擬和試驗相結合的方法對其橫風動力學行為及氣動安全控制方法進行系統論述和分析，揭示了腔室型風障的湍渦動力學特性及耗能機理。本書內容實現了高速列車運動及其對風障氣動衝擊作用的動力學模型試驗和數值模擬計算，可直接為高速列車大風中速度控制及防風設計提供理論依據和指導，對保證高速列車運行安全具有重要意義。
    本書可供高速列車空氣動力學、防風設計等專業科研人員和工程技術人員，以及高等院校防災減災專業師生參考。
作者介紹
毛軍//柳潤東//郗艷紅|責編:邱金帥//王健|總主編:高速鐵路基礎研究與技術創新叢書編委會
目錄
第1章  緒論
  1.1  橫風作用下高速列車繞流
    1.1.1  繞流流動一般特徵
    1.1.2  無橫風作用下列車繞流流動
    1.1.3  橫風作用下列車繞流流動
  1.2  橫風氣動效應及安全控制研究現狀
    1.2.1  橫風作用下列車氣動特性和氣動安全性
    1.2.2  橫風作用下車輛-軌道動力學性能
    1.2.3  高速鐵路擋風風障
第2章  高速列車氣動特性研究方法
  2.1  橫風作用下高速列車氣動力
    2.1.1  列車表面空氣壓力及壓力係數
    2.1.2  列車氣動作用力及作用力係數
    2.1.3  列車氣動力矩及氣動力矩係數
  2.2  橫風作用下高速列車氣動特性數值模擬
    2.2.1  高速列車外部繞流控制方程
    2.2.2  高速列車外部繞流湍流數值模擬方法
    2.2.3  高速列車外部繞流數值模擬建模與場景設定
  2.3  橫風作用下高速列車風洞模型試驗
    2.3.1  試驗原理和方法
    2.3.2  試驗技術和CRH高速列車模型
  2.4  氣動性能數值模擬和風洞試驗驗證分析
第3章  單列高速列車明線橫風作用下氣動特性
  3.1  橫風風場特徵對高速列車氣動特性影響
    3.1.1  橫風效應計算模型
    3.1.2  氣動特性對比分析
  3.2  不同橫風風速作用下高速列車氣動特性
    3.2.1  橫風作用下流場結構和壓力分佈規律
    3.2.2  橫風風速對列車氣動特性影響
    3.2.3  橫風風向角對列車氣動特性影響
    3.2.4  不同車速下列車橫風氣動特性
    3.2.5  阻力係數與車速、風速、風向角關係
  3.3  不同長度高速列車橫風作用下氣動特性
    3.3.1  不同編組時列車全車氣動特性
    3.3.2  不同編組時各車輛氣動特性
  3.4  橫風作用下高速列車氣動力構成及分佈規律
    3.4.1  列車氣動力構成
    3.4.2  氣動力分佈規律
第4章  恆定風場作用下高速列車非定常氣動特性
  4.1  非定常流動暫態大渦模擬方法
    4.1.1  大渦模擬基本方法
    4.1.2  大渦模擬初始條件和邊界條件
  4.2  非定常流動大渦模擬適用性驗證
  4.3  非定常流動分離渦模擬方法
  4.4  恆定橫風作用下高速列車暫態氣動特性
    4.4.1  列車外流場非定常性質
    4.4.2  列車氣動荷載時域及頻域特性
    4.4.3  轉向架氣動荷載時域及頻域特性
第5章  明線交會環境中高速列車氣動特性
  5.1  高速列車交會計算模型與計算方法

    5.1.1  相對運動邊界的滑移網格處理方法
    5.1.2  列車交會計算域網格與計算方法
    5.1.3  列車交會場景與壓力監測
    5.1.4  列車交會壓力波基本特性
  5.2  列車-軌道模型對高速列車交會特性影響
    5.2.1  不同模型交會時壓力波特性
    5.2.2  不同模型交會時氣動力特性
  5.3  橫風對高速列車交會壓力波影響
    5.3.1  等速交會時壓力波特性
    5.3.2  等速交會時壓力波波幅計算
  5.4  橫風對高速列車交會氣動力特性影響
    5.4.1  列車交會氣動力特性分析
    5.4.2  交會前氣動作用力與定常氣動力特性
第6章  高速列車輪軌動力學性能
  6.1  橫風作用下車輛-軌道系統動力學模型
    6.1.1  列車系統模型結構
    6.1.2  橫風激擾載入
    6.1.3  輪對和轉向架動力學模型
    6.1.4  計算模型中非線性因素處理
    6.1.5  模擬模型確定
  6.2  橫風對車輛-軌道動力學性能影響
    6.2.1  橫風對脫軌係數影響
    6.2.2  橫風對輪重減載率影響
    6.2.3  橫風對輪軸橫向力和垂向力影響
  6.3  列車長度（編組）對車輛-軌道動力學性能影響
  6.4  載入隨機氣動荷載的動力學模擬
第7章  橫風作用下高速列車安全控制方法
  7.1  高速列車速度限值
    7.1.1  列車運行速度限值分析
    7.1.2  列車運行速度安全域
  7.2  擋風風障設置
    7.2.1  擋風風障計算模型
    7.2.2  擋風風障擋風作用分析
    7.2.3  擋風風障抗風性能分析
  7.3  橫風主動控制
    7.3.1  抽吸減載方案設計
    7.3.2  抽吸減載條縫優化
    7.3.3  條縫幾何定位及抽吸減載效果分析
第8章  橫風作用下高速鐵路擋風風障氣動安全特性
  8.1  風障受力下列車動模型試驗
    8.1.1  試驗平台及設備
    8.1.2  試驗過程
    8.1.3  試驗分析
  8.2  列車風作用下腔室型風障氣動特性
    8.2.1  模型試驗與數值結果驗證
    8.2.2  列車穿過風障區時流場
    8.2.3  風障氣動荷載分析
    8.2.4  流固耦合特性
  8.3  橫風作用下腔室型風障氣動特性
    8.3.1  風障縮尺模型靜態風洞試驗

    8.3.2  風障壓力場分佈和流場結構
    8.3.3  風障氣動荷載分析
  8.4  列車風與橫風耦合作用下腔室型風障氣動特性
    8.4.1  基於嵌套網格方法的列車運動模擬
    8.4.2  風障氣動荷載分析
    8.4.3  風障氣動荷載頻域特性
  8.5  高速列車會車作用下風障氣動特性
    8.5.1  列車交會時風障衝擊壓力及流場結構
    8.5.2  不同車速與風速交會時風障氣動衝擊作用
  8.6  不同線路形式下風障氣動特性
    8.6.1  風障氣動荷載分析
    8.6.2  風向角對風障氣動荷載影響
第9章  高速列車繞流與腔室型風障湍渦動力學特性及耗能機理
  9.1  列車繞流時渦量與湍動能分佈
  9.2  風障繞流時湍流動力學特性
    9.2.1  腔室型風障尾流湍流動力學特性
    9.2.2  腔室內部湍流動力學特性
    9.2.3  單雙層風障繞流湍流動力學特性
  9.3  風障繞流渦量特性及渦旋擬序結構
    9.3.1  風障繞流渦量特性
    9.3.2  渦旋特徵準則及擬序結構
    9.3.3  渦頻特性
  9.4  腔室型風障繞流結構分區
  9.5  風障氣動特性和消能作用影響因素分析
參考文獻

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