二维随机风下高速列车非定常气动载荷研究

来源：机械工程学报杂志2016年第6期北京时间：

作者：于梦阁, 刘大维, 张继业, 陈焕明

单位：1. 青岛大学机电工程学院 青岛 266111; 2. 西南交通大学牵引动力国家重点实验室 成都 610031

摘要：为研究自然风下高速列车的气动载荷特性,基于Cooper理论和谐波叠加法建立考虑自然风纵向脉动分量和横向脉动分量的二维随机风数值模拟方法,通过对比纵向脉动分量和横向脉动分量的模拟功率谱密度与目标功率谱密度,验证随机风数值模拟方法的正确性,并建立二维随机风下高速列车非定常气动载荷的计算公式。数值计算时,列车速度为200~400 km/h,平均风速为10~35 m/s,计算结果表明,随机风具有较大的横向脉动分量,其波动程度略小于纵向脉动分量的波动程度。无论是否考虑随机风速横向脉动分量,高速列车非定常气动载荷均近似服从正态分布。随机风速横向脉动分量对非定常气动载荷的均值几乎没有影响,但使非定常气动载荷的标准差有所增大。

关键词：非定常气动载荷,高速列车,功率谱密度,随机风；

基金资助：山东省自然科学基金(ZR2014EEP002)和国家自然科学基金(51475248,51205214)资助项目