阵风作用下列车在线路上行驶时可能导致列车出现脱轨等事故。自然环境中的风通常在平均风速上下波动,此时的风速值较小,列车在此风速下行驶时较为安全。但随时间的推移阵风会在短时间内出现极大地瞬态风速,列车受到瞬态风速的作用时车体上气动载荷发生显著变化,从而导致列车安全指标也同时改变,当安全指标超过一定值后可能会引起重大行车事故。建立高速列车空气动力学模型,首先对列车在无风环境下进行数值仿真,分析了在稳定状态下列车各截面处周围流场特性,以及车体表面压力分布情况。然后对列车在阵风下的气动特性进行了研究,分别对三辆车上周围压力与气流流速进行了分析,给出了受到阵风作用时头车与尾车迎风侧与背风侧的压力变化。在此基础上研究了阵风模型、风向角、车速的改变对列车气动载荷的影响,探讨了阵风作用到高速列车上气动载荷的变化规律。研究结果表明,阵风中列车的气动性能比无风环境下列车的气动性能差,在阵风加载的不同时刻,车体周围流场表现出不同状态,列车迎风侧压力除尾车外基本为正压,而背风侧基本为负压;当增大车速时,作用到车体上的气动载荷显著增加,当改变阵风的方向角时,三辆车上气动载荷的变化更为剧烈,当风向角处于60°至90°时,三辆车上载荷变化最为明显,通过对不同阵风模型下列车气动性能的研究,三辆车载荷变化趋势较为复杂;经过综合分析得出90。风向角下各车安全性最差,其中头车的载荷变化大于中间车与尾车,因此头车的安全性最差。在气动性能仿真分析基础上,以头车为研究对象建立列车系统动力学模型,计算了不同车速和阵风风速下列车的安全性指标以及确定列车运行速度的安全域。通过分析得到,列车安全指标随车速和风速的增大而增大,确定了列车在阵风环境下的运行安全域为:阵风风速极值为17.1m/s时,列车最大行驶速度应在330km/h以下,当阵风瞬态风速增大到32.6m/s以上时,列车应以不超过175km/h的车速运行。