橫風(fēng)下高速列車流固耦合動(dòng)力學(xué)聯(lián)合仿真

摘要： 基于車輛軌道耦合動(dòng)力學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)建立了高速列車流固耦合動(dòng)力學(xué)行為的聯(lián)合仿真計(jì)算方法。通過(guò)將車輛軌道耦合動(dòng)力學(xué)計(jì)算程序嵌入流體力學(xué)程序中，避免了流體和固體兩個(gè)求解器之間的數(shù)據(jù)交換通訊，并且采用耦合迭代步內(nèi)流固邊界條件氣動(dòng)力線性插值的辦法，實(shí)現(xiàn)了流體和固體兩個(gè)求解器時(shí)間迭代步長(zhǎng)的獨(dú)立選取，提高了計(jì)算速度。利用建立的流固耦合計(jì)算方法，研究了6級(jí)橫風(fēng)環(huán)境下列車以350km/h速度運(yùn)行時(shí)的流固耦合動(dòng)力學(xué)行為。比較了離線仿真和聯(lián)合仿真兩種方法下列車氣動(dòng)力與姿態(tài)、安全性和舒適性指標(biāo)的差異。研究表明：列車氣流的流固耦合效應(yīng)對(duì)頭車氣動(dòng)力和姿態(tài)的影響顯著，頭車安全性指標(biāo)有所惡化。

關(guān)鍵詞： 流固耦合；空氣動(dòng)力學(xué)；高速列車；橫風(fēng)；聯(lián)合仿真

中圖分類號(hào)： U271.91； O355

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

文章編號(hào)： 10044523（2012）02013808