大風環境下列車氣動載荷變化規律實車試驗研究

劉金明，高鴻瑞，劉堂紅

（1.中車青島四方機車車輛股份有限公司，山東 青島 266111；2.中南大學 交通運輸工程學院，湖南 長沙 410075）

隨著列車輕量化和高速化的發展，風致列車傾覆、線路中斷、弓網接觸失效等鐵路事故也更易發生，大風環境下的列車氣動/動力學性能急劇惡化，如何保證大風環境下列車運行安全性和旅客乘坐舒適性已成為鐵路運輸中的重要問題。

國內外學者針對大風下的列車氣動載荷展開了大量研究［1-5］。在英國，Baker 及其研究團隊利用實車試驗、風洞試驗和數值仿真等手段，深入研究了大風下的列車氣動及動力學響應特性［6-7］。在瑞典，Krajnovi? 等［8］采用大渦模擬的方法對簡化列車模型進行數值仿真，對比了大風下靜止和運動時列車受到的氣動力，結果表明動態與靜態條件下的最大氣動力和力矩有明顯差異。在意大利，Cheli等［9］通過風洞試驗測量了不同縮比的ETR500 列車在不同基礎設施場景下的氣動力系數，從不同列車模型的路堤試驗結果得出側滾力矩系數受氣流加速影響較大。除此之外，國外其他國家也對大風環境下的列車氣動載荷進行了相關研究，例如，韓國［10］、澳大利亞［11］、西班牙［12］等。國內相關專家對此問題也展開了深入研究。田紅旗［13］采用數值仿真、風洞試驗、動模型試驗和在線實車試驗的方法，對大風環境下列車氣動特性、列車對周圍環境的影響等問題進行了系統研究。梁習鋒等［14］基于三維模型采用數值仿真方法，研究了不同風速、風……