时速500公里条件下的高速列车基础力学问题研究/2011年度报告

Abstract

总结了2011年度进展和主要成果，提出了存在的问题和下一年度研究计划。年度主要研究成果包括： 发展精确的数值模拟方法，开展气动效应数值研究，开始建设动模型试验平台。完成了较系统的路线跟踪试验与运行测试，获得了不同速度等级、工况下的结构动力学响应数据，依据试验数据初步进行了可靠性等方面分析，为计算方法和模型验证提供了较好的依据。初步完成考虑惯性力和应变率效应的高速轮轨滚动接触研究。完成了高速轮轨动态接触向量式有限元计算分析。给出了磨耗车轮的几种典型表现和钢轨打磨后表面粗糙度的演变过程。完成了最高速度达420km/h的轮轨关系和安全性线路试验，初步进行试验数据分析，得到部分振动频谱特征。完成了气动激扰影响列车稳定性的分析方法研究。针对CRH380B型高速列车，初步进行了气动激扰对列车平稳性与安全性影响的仿真计算。初步建立了接触网结构波动问题的数学模型，基本完成高速列车、接触网和受电弓动力学模型建模方法研究，建立相应的动力学模型，对弓网气动特性进行了初步的仿真和试验分析。完成弓网电弧电气谐波、能耗特性等的试验研究，初步构造了弓网接触电阻、弓网电弧理论分析模型。 初步完成了流固耦合及弓网受流和极限速度之间的关系研究。基于CRH380A型高速列车，初步探讨并确定了技术极限速度关键影响参数，初步完成了耦合条件下CRH380A的极限速度研究