车辆气动力展向相关性传递函数及其对桥上运动车辆响应的影响
来源：中国血液净化杂志2021年第4期北京时间：
作者：胡朋, 张非, 韩艳, 刘叶, 陈屹林
单位：长沙理工大学土木工程学院, 湖南长沙 410114"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (51878080, 51822803); Hunan Provincial Natural Science Foundation of China (2020JJ3035, 2018JJ3538); Innovative Project of Superiority Characteristic Key Discipline of Civil Engineering (Changsha University of Science & Technology) (18ZDXK10)
摘要：为研究运动车辆气动力的展向相关性对桥上运动车辆响应的影响，在分析运动车辆顺风向和竖向脉动风速谱的基础上，发展出一种新型的运动车辆脉动风速相干函数形式，推导出与顺风向和竖向脉动风速对应的运动车辆气动力的展向相关性传递函数，并根据“余弦规则”得到作用在运动车辆上的抖振力谱。通过建立列车-轨道-桥梁多体系统耦合振动仿真模型，以单节列车在典型的高速铁路桥梁上行驶为例，对比不同车速、不同风速与不同地表类型时，运动车辆气动力的传递函数对桥上运动车辆响应的影响。研究结果表明：当考虑上述传递函数时，车辆响应的均方根均有不同程度的降低，其中对车体横向和竖向加速度均方根的影响最为显著；当车速为40 m·s<sup>-1</sup>时，在考虑与不考虑传递函数情况下，车体横向加速度均方根的相对误差高达40.6%，车体竖向加速度均方根的相对误差也高达36.6%；随着车速的提高，各车辆响应均方根的相对误差均逐渐变小；随着风速的提高，轮重减载率和轮轨垂向力均方根的相对误差均逐渐变大，而车体竖向Sperling指标和轮轨横向力均方根的相对误差却先增加后减小；从A类地表类型到D类地表类型，车体加速度均方根以及车体Sperling指标的相对误差均逐渐增大，而轮轨力均方根、脱轨系数均方根、轮重减载率均方根的相对误差均先增大后减小。
关键词：桥梁工程,车辆气动力,传递函数,列车-轨道-桥梁多体系统,运动车辆,高速铁路
基金资助：国家自然科学基金项目（51878080，51822803）；湖南省自然科学基金项目（2020JJ3035，2018JJ3538）；长沙理工大学土木工程优势特色重点学科创新性项目（18ZDXK10）
