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真空管道磁浮交通试验平台建设及管内气动特性研究进展 被引量：1
1
作者 邓自刚 胡啸 +2 位作者 王潇飞 李宗澎 张卫华 《机械工程学报》 北大核心 2025年第2期181-197,共17页
作为一种新型交通系统,真空管道运输系统将悬浮列车技术和低气压管道技术相结合,理论上能够最大限度地减小列车高速运行时的摩擦阻力和气动阻力,有望突破地面轨道交通的速度极限,实现时速1000 km及以上的超高速轨道交通。为了促进真空... 作为一种新型交通系统,真空管道运输系统将悬浮列车技术和低气压管道技术相结合,理论上能够最大限度地减小列车高速运行时的摩擦阻力和气动阻力,有望突破地面轨道交通的速度极限,实现时速1000 km及以上的超高速轨道交通。为了促进真空管道运输系统的发展,首先概述国内外真空管道交通试验平台建设的研究现状,包括美国、韩国以及中国等国家,目前最高的模型试验速度高达1152 km/h;并重点分析了管内气动基础科学问题,从管内流动状态、气动载荷、管内复杂波系现象、气动热以及气动噪声5方面梳理管内气动特性研究进展,最后对真空管道交通的发展前景进行了探讨与展望,并指出精细化数值模拟方法、缓解或延迟流动雍塞的方法、适用于真空管道交通系统的散热途径、列车长时间运行时管道流场特征演化这几个方面是今后需要重点研究的气动基础问题。 展开更多
关键词 真空管道 磁悬浮 气动特性 气动热 雍塞流动
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基于乘客压力舒适性的中低速磁浮交通单线隧道净空面积研究 被引量：2
2
作者 王超 蒋尧 +1 位作者 李奎 梅元贵 《机车电传动》 北大核心 2020年第6期80-84,共5页
列车快速通过隧道会引起剧烈的压力波现象,带来乘客耳感不适问题。为减缓剧烈的压力波和保证乘客舒适性,需要合理确定隧道净空面积。文章采用一维可压缩非定常不等熵流动模型广义黎曼变量特征线法模拟隧道压力波,研究中低速磁浮列车在... 列车快速通过隧道会引起剧烈的压力波现象,带来乘客耳感不适问题。为减缓剧烈的压力波和保证乘客舒适性,需要合理确定隧道净空面积。文章采用一维可压缩非定常不等熵流动模型广义黎曼变量特征线法模拟隧道压力波,研究中低速磁浮列车在通过单线隧道过程中车内每3 s压力变化的基本特征,得出了列车速度、阻塞比、隧道长度和车体气密性对车内每3 s压力变化影响的基本特性。根据国内铁路压力舒适性标准,提出了不同车体气密性下的单线磁浮交通隧道净空面积建议值,可为拟建的中低速磁浮线路隧道净空面积比选设计提供技术支撑。 展开更多
关键词 中低速磁浮列车 单线隧道 压力波 一维流动模型 特征线法
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甘肃红层泥岩填料物理力学特性的试验研究 被引量：11
3
作者 王鹏 余云燕 +1 位作者 包得祥 罗崇亮 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2019年第2期522-529,共8页
红层泥岩作为一种常见的特殊土路基填料,其物理力学性质在不同地域表现出显著的差异性。本文针对G6京藏高速公路兰海段路基填料红层泥岩土,通过土工试验(击实试验、界限含水率试验、固结试验)、X射线衍射、化学分析和电镜扫描试验、三... 红层泥岩作为一种常见的特殊土路基填料,其物理力学性质在不同地域表现出显著的差异性。本文针对G6京藏高速公路兰海段路基填料红层泥岩土,通过土工试验(击实试验、界限含水率试验、固结试验)、X射线衍射、化学分析和电镜扫描试验、三轴压缩(UU)等试验,研究含水率、压实度等因素对红层泥岩物理力学特性的影响。研究结果表明:所有工况下的应力-应变曲线均为应变硬化型,当围压为50 kPa且小于最优含水率时的应力-应变曲线趋于平稳;压实度不变,随着含水率的增加,黏聚力和内摩擦角逐渐减小,二者均随含水率的增加呈非线性下降关系,且内摩擦角减小的幅度更大;含水率不变,随着压实度的增加,黏聚力急剧增加,与压实度呈二次多项式关系,而内摩擦角变化不大。 展开更多
关键词 红层泥岩 含水率 抗剪强度指标 三轴试验
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基于乘客压力舒适性的单线高速磁浮交通隧道净空面积初步研究
4
作者 杜迎春 张芯茹 +1 位作者 李奎 梅元贵 《力学研究》 2021年第4期294-304,共11页
高速磁浮列车通过隧道时会引起剧烈的压力波动,带来乘客耳感舒适性和车体气动疲劳等问题,加大隧道净空面积是显著降低压力波动的基本措施,但也会带来建设成本问题。本文采用一维可压缩非定常不等熵流动模型广义黎曼变量特征线数值模拟... 高速磁浮列车通过隧道时会引起剧烈的压力波动,带来乘客耳感舒适性和车体气动疲劳等问题,加大隧道净空面积是显著降低压力波动的基本措施,但也会带来建设成本问题。本文采用一维可压缩非定常不等熵流动模型广义黎曼变量特征线数值模拟压力波的源代码程序,研究了时速600公里速度等级下单列车通过隧道引起的压力波特征,得出了以不同时间间隔舒适性标准为指标的最不利隧道长度,确定了列车动态气密性对最不利隧道长度的影响规律,提出了满足国内外不同舒适性标准的单线隧道净空面积建议值,为补充国内相关技术标准提供了技术依据。 展开更多
关键词 隧道长度 通过隧道 隧道净空 单线隧道 高速磁浮列车 高速磁浮交通 速度等级 压力波动
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高原高速铁路长大隧道列车交会空气阻力特性数值模拟研究
5
作者 梅元贵 万有财 邓虹 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第5期149-161,共13页
为探究2列车在高海拔、大坡度和长大隧道交会时的空气阻力特征,基于一维可压缩非定常不等熵流动模型建立列车在高原铁路隧道交会时的空气阻力计算方法,并验证方法的合理性和准确性;以8节编组高速列车为研究对象,阐明整车空气阻力的形成... 为探究2列车在高海拔、大坡度和长大隧道交会时的空气阻力特征,基于一维可压缩非定常不等熵流动模型建立列车在高原铁路隧道交会时的空气阻力计算方法,并验证方法的合理性和准确性;以8节编组高速列车为研究对象,阐明整车空气阻力的形成机理及各分项空气阻力的变化特征,分析隧道的交会位置、长度、坡型、坡度、列车速度和海拔等因素对空气阻力的影响。结果表明:列车在坡度隧道内交会时空气阻力与列车周围空气的压力和流速、列车运行位置及隧道坡型和坡度密切相关;车厢摩擦阻力占整车空气阻力的60%以上,车身摩擦系数的取值对合理预测空气阻力尤为重要;列车在单面坡隧道中央等速交会为最恶劣交会位置,相对于隧道坡度,海拔对空气阻力的影响更大,且空气阻力随海拔的增大而减小;列车以250 km·h^(-1)的速度在海拔1000 m、坡度25‰、长度15 km的隧道中央等速交会时最大空气阻力和平均空气阻力分别为64.5和53.7 kN。研究结果为高原高速铁路列车的牵引功率配比提供参数支持。 展开更多
关键词 高原 高速铁路 隧道 压力波 交会 空气阻力 一维流动模型
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400 km/h动车组隧道交会压力波与气动特性仿真分析 被引量：3
6
作者 马瑶 滕万秀 +2 位作者 余以正 王雷 梅元贵 《兰州交通大学学报》 2025年第1期121-128,136,共9页
基于精细化的车隧耦合湍流模型对速度400 km/h动车组隧道中央等速交会情形的压力波进行仿真分析,结合波轨迹图分析了隧道内流场特性,车体及隧道内不同测点处的压力历程特征,在进行400 km/h动车组隧道交会仿真分析的基础上,首次提出了400... 基于精细化的车隧耦合湍流模型对速度400 km/h动车组隧道中央等速交会情形的压力波进行仿真分析,结合波轨迹图分析了隧道内流场特性,车体及隧道内不同测点处的压力历程特征,在进行400 km/h动车组隧道交会仿真分析的基础上,首次提出了400 km/h动车组气动力分布及数值特征,重点分析了列车交会过程中整车及不同区域的气动阻力、气动升力和气动侧向力的平均值和最大值,结合实车试验中出现的列车头车“负升力”特征,应用计算结果进行了原理性解释,验证了气动是导致头车“负升力”增加的主要原因。结果表明:400 km/h动车组隧道内交会条件下的整车压力峰峰值为12 kPa左右,隧道中部气动载荷压力峰值为15.5 kPa左右。头车对整车的负升力作用最明显,头型区域最大负升力为14.7 kN,平均负升力为8.71 kN。 展开更多
关键词 400 km/h动车组 隧道压力波 气动载荷 气动负升力
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公路隧道火灾模型试验弗劳德准则应用条件 被引量：7
7
作者 孙三祥 张云霞 +1 位作者 雷鹏帅 武金明 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期103-108,共6页
为了确定公路隧道火灾模型试验相似律,基于对火灾烟气运动方程的理论分析,给出了区分火源近区与火源远区的临界距离,近区、远区适用的相似准则及相似比尺关系,临界弗劳德数计算式参数取值及临界风速计算模型,并依据相关文献资料对临界... 为了确定公路隧道火灾模型试验相似律,基于对火灾烟气运动方程的理论分析,给出了区分火源近区与火源远区的临界距离,近区、远区适用的相似准则及相似比尺关系,临界弗劳德数计算式参数取值及临界风速计算模型,并依据相关文献资料对临界风速计算模型进行了验证。结果表明:火源及近区烟气为自然扩散,垂向受浮力作用明显,模型试验可采用弗劳德准则,火源远区浮力作用在隧道纵向不明显,烟气流动模拟不宜采用弗劳德准则;火源远区比尺关系与隧道通风模型试验比尺关系相同,速度比尺为1∶1,火源功率比尺与几何比尺的2次方成正比;模型试验时应区分近、远区,基于不同比尺关系进行模型设计;临界风速计算模型合理;烟气厚度替换隧道高度,临界弗劳德数接近1.0。 展开更多
关键词 隧道工程 相似律 理论分析 火灾 弗劳德准则 临界风速
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400 km·h^(-1)高速列车隧道交变压力载荷特征研究
8
作者 马瑶 梅元贵 +1 位作者 刘堂红 方丰彦 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第2期180-191,共12页
为评估400 km·h^(-1)高速列车在设计速度350 km·h^(-1)隧道条件下运行的适应性,采用三维数值模拟方法,对其在不同隧道长度下及不同运行速度下、隧道内通过和交会时车体表面不同测点处的压力进行时空分布特征研究,分析隧道长... 为评估400 km·h^(-1)高速列车在设计速度350 km·h^(-1)隧道条件下运行的适应性,采用三维数值模拟方法,对其在不同隧道长度下及不同运行速度下、隧道内通过和交会时车体表面不同测点处的压力进行时空分布特征研究,分析隧道长度和列车速度对交变压力载荷循环特征的影响规律。结果表明:400 km·h^(-1)高速列车在隧道内通过或交会时,同一车厢不同测点的压力在时间和空间上表现出较为一致的规律,沿车体纵向和垂向测点的压力变化幅度差异均较小;单列车以400 km·h^(-1)速度通过不同长度隧道时的等效压力载荷幅值和均值分别为1.9~2.6 kPa和-1.8~-2.4 kPa,而2列车在不同长度隧道内交会时则分别增大为4.7~7.0 kPa和-3.6~-5.4 kPa,且随列车运行速度的提高等效压力载荷幅值也大幅度提升;列车以300,350和400 km·h^(-1)速度通过隧道时车体表面压力变化中幅值较大的载荷循环分别为4个半循环、2个半循环+1个全循环及2个半循环,而在隧道内交会时分别为4个半循环、2个半循环和2个半循环。 展开更多
关键词 空气动力学 400 km·h^(-1)高速列车 隧道通过 隧道交会 车体交变压力 载荷特性 数值计算
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多隧道气压频变环境下动车组客室压力舒适性实车试验——以西成秦岭山区、宝兰高铁为例
9
作者 马瑶 梅元贵 +2 位作者 杜权 魏康 万有财 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第9期1684-1697,共14页
我国西北地区高铁线路长大隧道、隧道群分布密集,且线路气压环境受海拔影响持续变化,动车组频繁穿越此类复杂隧道环境时,车内压力波动显著加剧,从而影响车内人员耳部压力舒适性。为解决该问题,基于西成线秦岭山区段(西安北—汉中)和宝兰... 我国西北地区高铁线路长大隧道、隧道群分布密集,且线路气压环境受海拔影响持续变化,动车组频繁穿越此类复杂隧道环境时,车内压力波动显著加剧,从而影响车内人员耳部压力舒适性。为解决该问题,基于西成线秦岭山区段(西安北—汉中)和宝兰线(天水—兰州)的实车试验数据,系统研究高速动车组通过不同线路时车内外压力波动规律、压力舒适性及整车气密效率的变化特性。结果表明:1)隧道坡度增大显著加剧车内压力波动,25‰坡度下Δp/1 s和Δp/3 s分别增加了64.8%和51.35%;2)隧道群会恶化动车组车内外压力舒适性环境,导致车内压力累积下降,且不同车厢间压力峰峰值差异小于4.44%,R^(2)>98.61%;3)基于UIC660的压力舒适度评价指数PCI显示,西成线秦岭山区段压力舒适度劣于宝兰线,且同一线路下行方向更易引发耳部不适;4)不同线路环境下客室压力保护阀开闭特征不同,通过宝兰线不同隧道动车组的整车气密效率均值为0.77,较西成线秦岭山区段高60.4%。 展开更多
关键词 隧道群 隧道坡度 多隧道线路 压力舒适性 整车气密效率 实车试验
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重叠网格法应用于模拟高速列车隧道气动效应 被引量：22
10
作者 王慕之 梅元贵 贾永兴 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期589-595,共7页
高速列车通过隧道时所诱发的压力波不仅会使乘客耳感舒适性变差,而且会造成车辆零部件疲劳。基于计算流体力学软件中有限体积方法,本文使用重叠网格法模拟了复杂外形高速列车完全通过隧道时引起的隧道内的压力波动。描述了重叠网格法及... 高速列车通过隧道时所诱发的压力波不仅会使乘客耳感舒适性变差,而且会造成车辆零部件疲劳。基于计算流体力学软件中有限体积方法,本文使用重叠网格法模拟了复杂外形高速列车完全通过隧道时引起的隧道内的压力波动。描述了重叠网格法及使用该方法进行列车过隧道建模的过程。利用文献提供的数据,分别采用滑移网格法和重叠网格法建模计算,并进行对比。通过与京沪线高速列车实车试验数据的对比,结果表明:对于模拟高速列车隧道气动效应,重叠网格法不仅网格设计简单,对车体、隧道复杂外形适应性强,且计算结果具有较高的计算精度及可靠性,具有较高的工程价值,可为今后高速铁路隧道气动效应的相关研究提供参考。 展开更多
关键词 高速列车 隧道压力波 重叠网格法 数值模拟
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地质雷达在山岭公路隧道中的应用 被引量：3
11
作者 张运起 严松宏 《西部探矿工程》 CAS 2019年第1期177-179,共3页
地质雷达(GPR)在很多的隧道超前地质预报领域得到了广泛的使用,能够较好地预报出各种地质状况。在简单介绍地质雷达的工作原理的基础上,建立了典型地质现象与地质雷达特征图像的对应关系。结合瑞典RAMAC CUⅡ型地质雷达在工程中的应用实... 地质雷达(GPR)在很多的隧道超前地质预报领域得到了广泛的使用,能够较好地预报出各种地质状况。在简单介绍地质雷达的工作原理的基础上,建立了典型地质现象与地质雷达特征图像的对应关系。结合瑞典RAMAC CUⅡ型地质雷达在工程中的应用实例,说明地质雷达对含水裂隙、岩溶等不良地质状况的预测还是基本符合掘进实际,从而加快了施工进度,保证了施工安全。 展开更多
关键词 地质雷达 波形图像 超前地质预报 公路隧道
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基于成渝中线隧道参数CR450高速动车组气密性阈值分布特征研究 被引量：4
12
作者 赵亮 杜迎春 梅元贵 《兰州交通大学学报》 CAS 2024年第2期95-103,共9页
以成渝中线隧道特征为研究背景,利用一维可压缩不等熵流动模型的广义黎曼变量特征线方法,研究了CR450高速动车组单列车通过隧道和两列车中央等速交会时,车内外压力波特征及隧道长度、速度、不同时间间隔内最大压力变化量对气密阈值影响... 以成渝中线隧道特征为研究背景,利用一维可压缩不等熵流动模型的广义黎曼变量特征线方法,研究了CR450高速动车组单列车通过隧道和两列车中央等速交会时,车内外压力波特征及隧道长度、速度、不同时间间隔内最大压力变化量对气密阈值影响特性。研究表明:最不利隧道内车外压力波动幅值最大,随着隧道长度增加,车内压力波动幅值增大;单列车满足车内每3 s内最大压力时时间常数阈值基本在最不利隧道内最大,交会时基于气密性的最不利隧道与根据车外压力载荷得到的最不利隧道长度不同;单列车时间常数阈值随速度的增加而增加,两列车以430 km/h和450 km/h交会时,时间常数阈值基本相同;单列车头尾车和中间车满足13个压力标准时时间常数阈值最大分别为51 s和42 s,交会分别为88 s和92 s。 展开更多
关键词 成渝中线 隧道长度 速度 气密性 时间常数
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被动式压力控制技术的高速列车车内压力计算方法研究
13
作者 梅元贵 范崇勋 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期28-37,共10页
现有采用被动式技术的高速列车车内压力计算方法,未考虑压力保护阀实际工作状态及鸭嘴孔的影响,不利于准确预测通过隧道时的车内压力。基于被动式压力保护阀开闭控制技术路线和空调鸭嘴孔开闭对车体气密性的影响特征,建立列车通过隧道... 现有采用被动式技术的高速列车车内压力计算方法,未考虑压力保护阀实际工作状态及鸭嘴孔的影响,不利于准确预测通过隧道时的车内压力。基于被动式压力保护阀开闭控制技术路线和空调鸭嘴孔开闭对车体气密性的影响特征,建立列车通过隧道时的车内压力计算方法。在采用一维可压缩非定常不等熵流动模型黎曼变量特征线法获得车外压力后,分析单列车通过短、中长、长、特长隧道情况下压力保护阀开闭特征,并对比分析单列车通过隧道情景下现有计算方法与本文方法预测车内压力变化的差异;结合压力舒适性标准限值分析车内压力舒适性指标值。研究表明:本文计算方法合理可行,不仅能更精确预测被动式技术的高速列车车内压力变化规律,而且为压力保护阀开闭控制技术制定提供切实可行的空气动力学优化依据。 展开更多
关键词 高速列车 隧道压力波 车内压力 被动式压力控制技术 压力保护阀 鸭嘴孔
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大坡道长大隧道及隧道群环境下高速列车车内外压力波特性的实车试验研究 被引量：3
14
作者 杜权 杜迎春 +3 位作者 杨瑞 魏康 万有财 梅元贵 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第7期1454-1464,共11页
高速列车通过25‰单面坡隧道时,形成压力波和大气压两者耦合下的车内外压力变化特征,因此,有必要研究在隧道大气压持续变化下的高速列车通过大坡道隧道时的气动载荷和车内压力舒适性问题。采用实车试验的方法,获取动车组通过西成高铁西... 高速列车通过25‰单面坡隧道时,形成压力波和大气压两者耦合下的车内外压力变化特征,因此,有必要研究在隧道大气压持续变化下的高速列车通过大坡道隧道时的气动载荷和车内压力舒适性问题。采用实车试验的方法,获取动车组通过西成高铁西安北—汉中线路的列车车内外压力测试数据。研究结果表明:1)列车下坡通过25‰特长隧道时车外压力波动受隧道压力波与大气压的共同作用,整体呈上升的变化趋势;2)单面坡上坡和单面坡下坡隧道的长度由1541.2 m增大至8399.2 m时,列车车内外最大压力峰值越靠近隧道出口,单面坡隧道长度越长,列车车内外压力峰值越大;3)随着大坡道隧道长度的增大,列车头车和尾车的整车气密效率在不断减小,列车车内Δp/1 s、Δp/3 s、Δp/10 s和Δp/60 s在不断增大,相应的车内压力舒适性环境更恶劣,当列车通过长大坡道隧道群时,车内压力舒适性环境和列车车体的气密性能更差;4)与压力保护阀逻辑控制相比,压力保护阀全程关闭时列车车内压力和不同时间间隔下的最大压力变化量要更小,车内压力舒适性环境更优。 展开更多
关键词 大坡道长大隧道 隧道群 车内外压力 压力舒适性环境 实车试验
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高原高铁特长和超长隧道单列车通过时空气阻力变化规律研究 被引量：3
15
作者 邓虹 万有财 梅元贵 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第7期1491-1501,共11页
为研究列车通过高原高铁隧道时隧道长度、坡型、坡度、海拔和列车速度对列车平均空气阻力、最大空气阻力以及隧道平均空气阻力因子、最大空气阻力因子4个空气阻力指标的影响规律,基于一维可压缩非定常不等熵流动模型特征线模拟隧道压力... 为研究列车通过高原高铁隧道时隧道长度、坡型、坡度、海拔和列车速度对列车平均空气阻力、最大空气阻力以及隧道平均空气阻力因子、最大空气阻力因子4个空气阻力指标的影响规律,基于一维可压缩非定常不等熵流动模型特征线模拟隧道压力波,将列车空气阻力分解为头尾车端部的压差阻力、车厢摩擦阻力、全列车压差阻力和列车周围空气重力沿列车运行方向的分量阻力(简称空气重力分量阻力),建立反映坡度的单面坡隧道空气阻力计算模型。研究结果表明:1)单列车通过有坡度隧道时,空气阻力变化规律与车外压力波和空气重力分量阻力有关,受到压缩波和膨胀波的作用增大或减小;单列车通过不同隧道长度的单面上坡/下坡、人字坡和平直隧道时,存在基于平均空气阻力的最不利坡型和临界隧道长度。单列车通过长10 km的单面上坡隧道时平均空气阻力最大,为47.05 kN。2)单列车通过单面上坡隧道时,平均空气阻力和最大空气阻力随着坡度和列车速度的增大而增大,随着海拔的升高而减小。3)通过对平均空气阻力与列车速度拟合得出,列车通过单面上坡、下坡隧道时,平均空气阻力分别与列车速度的1.92次方和2.14次方成正比。 展开更多
关键词 高原高铁 特长隧道 超长隧道 列车空气阻力 坡型 海拔 坡度 一维流动模型
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250 km/h动车组气动载荷及动态气密特征的实车试验 被引量：3
16
作者 马瑶 余以正 +2 位作者 夏春晶 王雷 梅元贵 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1889-1899,共11页
为了对长期运行的现役列车车体疲劳及静强度提供载荷边界输入条件,并加强对车体气动载荷特性和车内压力舒适性的长期运用评估,采用实车试验的方法得到CRH5A型动车组线路气动载荷和频率特征及不同隧道运行工况下车内外压力波动和车内压... 为了对长期运行的现役列车车体疲劳及静强度提供载荷边界输入条件,并加强对车体气动载荷特性和车内压力舒适性的长期运用评估,采用实车试验的方法得到CRH5A型动车组线路气动载荷和频率特征及不同隧道运行工况下车内外压力波动和车内压力舒适性特征,结合实测数据和所提出的动态气密指数分析方法,计算整车动态气密指数。研究结果表明:在京沈客专沈阳—朝阳试验段,车体绝对气动压差变化范围为−2.53~0.71 kPa;车体外两侧压力无明显主频;间隔1 s和3 s的车内压力变化量最大值分别为294 Pa和383 Pa,尾车的车内压力波动最剧烈。列车通过黑山隧道、下窝堡隧道、扣莫明洞隧道、三棱山隧道4个典型长度隧道的整车动态气密性指数计算结果分别为10.46、12.13、11.06和14.40 s,对于同一列车而言,列车的动态气密指数未因所通过隧道长度的不同而有较明显的离散特征。 展开更多
关键词 CRH5A型动车组 隧道压力波 车体气动载荷 车内压力舒适性 动态气密指数 实车试验
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时速400 km高速铁路隧道衬砌表面气动载荷特征和分布规律研究 被引量：2
17
作者 梁争龙 杨旸 +2 位作者 魏康 杜云超 梅元贵 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第7期1465-1476,共12页
为研究隧道单列车通过和2列车等速中央交会时隧道内中央处和洞口内压力波动机制和特征,隧道内各测点气动载荷最大正负压值和最大压力峰峰值沿隧道长度方向的分布规律,隧道长度对隧道气动载荷最值的影响,列车速度对气动载荷最值大小、位... 为研究隧道单列车通过和2列车等速中央交会时隧道内中央处和洞口内压力波动机制和特征,隧道内各测点气动载荷最大正负压值和最大压力峰峰值沿隧道长度方向的分布规律,隧道长度对隧道气动载荷最值的影响,列车速度对气动载荷最值大小、位置和幅值频次的影响,以及基于隧道内最大压力峰峰值的最不利隧道长度的分布特征,采用一维非定常可压缩不等熵流动模型广义黎曼变量特征线法数值模拟方法和雨流计数法进行研究。结果表明:1)单列车通过和2列车等速交会的隧道相同位置测点压力在一定时间内保持相同;列车驶出隧道后,压力波形周期重复,与压缩波/膨胀波在隧道内传播的周期相同。2)在3种速度和0.5~10 km隧道长度范围内,单列车通过时,隧道内最大正压值在距离隧道入口200~600 m的位置;速度增加,部分长度隧道的最大负压值和最大压力峰峰值位置由隧道中央近进口端内一侧变为隧道中央近出口端内一侧。3)当时速为400 km时,单列车通过基于不同隧道压力最值的最不利长度相同,为1.3 km;2列车等速中央交会依次是1.4、0.94、1.2 km。4)隧道单列车通过和2列车等速中央交会的最高幅值等级分别可达到4800~5200 Pa和10000~10400 Pa。 展开更多
关键词 高速铁路隧道 气动载荷 压力衰减 一维流动模型特征线方法 雨流计数法
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400km/h高速列车头型对隧道初始压缩波影响初探 被引量：2
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作者 侯文斌 孙琦 +1 位作者 张昭 梅元贵 《兰州交通大学学报》 CAS 2024年第3期78-85,共8页
采用重叠网格方法,基于三维非定常可压缩的N-S方程和SST k-w湍流模型,探索时速400 km/h高速列车头型对隧道初始压缩波的影响。针对目前国内研发的某型CR450动车组,本文研究2个鼻长均15 m和1个鼻长22 m的拟议新头型,分析在我国现有隧道... 采用重叠网格方法,基于三维非定常可压缩的N-S方程和SST k-w湍流模型,探索时速400 km/h高速列车头型对隧道初始压缩波的影响。针对目前国内研发的某型CR450动车组,本文研究2个鼻长均15 m和1个鼻长22 m的拟议新头型,分析在我国现有隧道条件下3种不同头型列车以400 km/h驶入时产生的初始压缩波基本特性;最后分析了不同车速(350 km/h、400 km/h、450 km/h)驶入隧道时对初始压缩波最大压力梯度值的影响。对比距隧道入口72 m处隧道内测点的压力与压力梯度值,结果表明:2个鼻长15 m头型列车对应产生的初始压缩波波形和最大压力梯度值基本一致;相比于鼻长15 m头型,鼻长22 m头型对应产生初始压缩波波形有着明显区别,且最大压力梯度值较之降低约27%;列车速度越高,对应产生初始压缩波最大压力梯度值则越大,但缓冲结构的缓解作用越不明显。研究结果对新一代高速列车头型设计和气动性能比选具有实际性的参考价值。 展开更多
关键词 高速列车 头型 400 km/h 隧道缓冲结构 初始压缩波
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时速400 km高速列车通过隧道诱发车体横向振动的气动机制研究 被引量：1
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作者 谢新雨 盖杰 +1 位作者 马瑶 梅元贵 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第7期1477-1490,共14页
为研究列车以更高速度通过双线隧道时,由于列车和隧道形成的几何空间为非对称空间,列车两侧空气非对称流动,隧道内复杂的压力环境作用至车体两侧和列车尾涡引起的车厢两侧压力变化、列车车体表面压力波动与气动力相互关系和车体振动频... 为研究列车以更高速度通过双线隧道时,由于列车和隧道形成的几何空间为非对称空间,列车两侧空气非对称流动,隧道内复杂的压力环境作用至车体两侧和列车尾涡引起的车厢两侧压力变化、列车车体表面压力波动与气动力相互关系和车体振动频谱特征,采用三维非定常可压缩流动N-S方程和IDDES湍流模型,建立时速400 km高速列车1∶1的8节编组空气动力学仿真模型,使用重叠网格技术模拟列车与隧道之间的相对运动方法。研究结果表明:1)隧道内行驶的列车在隧道压力波作用下会使车厢两侧出现压差和侧向力幅值的大范围变化,且变化程度由头车向尾车逐渐增大;2)列车在隧道内运行时的尾流区存在1对反向涡旋;3)尾车明线段涡脱落主频率为2.002 Hz,隧道内运行时,涡脱落频率为3.003 Hz;4)列车在明线或隧道内运行,车体气动侧向力和摇头力矩引起的车体振动频率为2.002 Hz。 展开更多
关键词 时速400 km高速列车 双线隧道 列车车体表面压力波动 车体气动侧向力 摇头力矩 尾流 涡脱频率 横向振动
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时速600 km高速磁浮列车气动声源分布及产生机理初探
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作者 马智豪 刘永翰 +1 位作者 韩珈琪 梅元贵 《兰州交通大学学报》 CAS 2024年第2期85-94,113,共11页
高速磁浮的噪声主要来源于气动噪声,并且列车未来时速可达到600 km/h,气动噪声与列车速度的6~8次方成正比,会带来线路环境问题。本文以全尺寸高速磁浮列车模型为研究对象,基于延迟分离涡模型方法(DDES),结合磁浮列车流场特性分析其表面... 高速磁浮的噪声主要来源于气动噪声,并且列车未来时速可达到600 km/h,气动噪声与列车速度的6~8次方成正比,会带来线路环境问题。本文以全尺寸高速磁浮列车模型为研究对象,基于延迟分离涡模型方法(DDES),结合磁浮列车流场特性分析其表面噪声产生的机理,为高速磁浮列车气动噪声性能评估和线路声屏障设计提供了依据。主要研究内容如下:由于气流直接冲击和流动分离,磁浮列车头部流线型区域主要声源分布在鼻尖位置,总声压级最大值为106.48 dB;车尾鼻尖处的复杂局部涡流和涡旋脱落是使其成为车尾流线型区域主要噪声源的原因,车尾鼻尖处总声压级最大值为124.75 dB;风挡间隙中的涡流引起了空腔噪声,风挡底部受到空腔噪声和车轨间隙噪声的耦合作用,其产生噪声能量最大,四位风挡底部的总声压级分别为115.94 dB、118.29 dB、123.36 dB和120.05 dB;无线电终端结构光滑度较高,在其表面气流流动平缓没有发生流动分离,表面各个部位声压级水平整体相似,并且车尾处的噪声水平高于车头处。 展开更多
关键词 时速600公里高速磁浮列车 气动噪声 声源 数值模拟
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