高速列车转向架区域壁面覆雪准则改进及数值模拟研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yyeeq507
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高速列车在近年以来的快速发展,极大促进了经济的发展与生活的便利。高速列车有着其独特的优势,运行速度快且运行稳定,但也存在着一些尚未解决的问题,高速列车转向架区域覆雪结冰问题是其中之一。列车在多雪地区运行时,转向架区域的覆雪结冰会严重影响到列车的稳定运行。为了解决覆雪问题,就必须对雪颗粒与列车之间的相互作用加以研究。本文在对以往研究中存在的不足之处加以修正后,结合基本模型覆雪试验对模拟方法中的壁面覆雪准则进行了改进,并对列车覆雪进行了模拟工作,随后对减防雪措施提出了几点建议。首先,基于以往研究中提出的壁面覆雪准则,考虑到尚未有相关研究对壁面覆雪准则参数开展验证,结合法国南特实验室进行的楔形体覆雪试验,使用数值模拟方法,通过控制变量分析,对壁面覆雪准则中的参数数值进行合理性验证与修正。其次,以往研究中大多使用人造雪颗粒以及模拟雪颗粒,与真实雪颗粒有一定差距,因此针对真实雪颗粒的覆雪试验验证是必要的。故本文对在哈尔滨工业大学进行的真实雪颗粒覆雪试验进行验证,并且针对以往研究中恢复系数的不确定性,进行了恢复系数的测定工作。结合试验过程与试验结果,对壁面覆雪准则进行改进。结果显示,改进后与基本模型的覆雪试验拟合较好。最后,基于改进的壁面覆雪准则,对某运营列车进行覆雪的数值模拟研究。对不同运行速度下的列车覆雪情况进行了探讨,给出列车覆雪的原因以及容易积雪的部位,并且研究不同雪颗粒密度对覆雪情况的影响,最后对列车减防雪措施提出几点可行性建议。
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