非均匀非平稳风环境下移动列车脉动风谱

来源：振动与冲击杂志2024年第22期北京时间：

作者：严乃杰,，郭辉,，苏永华syh00009,，韩晓强，向琪芪,

单位：1.中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，北京100081；2.高速铁路轨道系统全国重点实验室，北京100081;3.中国国家铁路集团有限公司工程管理中心，北京100844

摘要：为了研究非均匀、非平稳风环境下相对于移动列车的脉动风特性，基于相对于移动列车脉动风与空间静止位置处脉动风的相关函数关系，推导了可以考虑风场非均匀、非平稳特性的移动列车脉动风谱模型，并通过对比验证了推导的正确性。数值计算了移动列车脉动风相关函数、风谱函数，分析了不同风环境下移动列车脉动风特性差异，研究了车速、间距、时间等因素对移动列车脉动风的影响。结果表明：推导的列车风谱适用于不同的环境风谱，可以有效考虑风场非均匀、非平稳特性及车速、风速、风向的影响；在数十秒的短时间范围内，风场的非均匀特性比非平稳特性对高速列车的影响大，实际工程中更应关注非均匀特性；作用在列车上的脉动风总能量与车速大小无关；移动列车脉动风互相关函数不关于坐标轴对称，随着间距增大，互相关函数峰值向更大的时间间隔区域移动；随着车速增大，移动列车脉动风的相关性降低，移动列车脉动风能量向高频范围移动；随着时间的增大，风场的非平稳特性对移动列车脉动风的影响逐渐显著。<br>

关键词：移动列车；脉动风谱；相关函数；风特性；非均匀；非平稳