調(diào)研課題(編輯修改稿)
2025-11-14 22:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 對人和建（構(gòu)）筑 物的影響。（3）研究列車通過隧道和列車會車時的壓力波特性。（4）研究列車氣動噪聲和氣候條件及其對車廂內(nèi)人員舒適性的影響。列車空氣動力學(xué)的研究方法主要有模型模擬試驗（風(fēng)洞、動模型）、數(shù)值模擬計算、實車路試三種?？s尺模型模擬試驗是研究列車空氣動力特性的一種主要手段。就列車而言，模擬試驗主要采用風(fēng)洞和動模型試驗裝置兩種試驗設(shè)備，列車的空氣動力和力矩、表面壓力分布規(guī)律、尾部繞流特性等，以采用風(fēng)洞試驗為宜；對于需模擬有相對運動情況的列車交會和過隧道等方面的空氣動力問題，則以采用動模型試驗裝置為佳，二者相輔相成，互相不能取代。由于列車為長大物體，法國、日本以及德國與荷蘭聯(lián)合建造了試驗段加長的專門用于列車模擬試驗的風(fēng)洞，日本還建有專用的低噪聲風(fēng)洞用于噪聲試驗研究，但多數(shù)國家仍利用已有的航空風(fēng)洞經(jīng)適當(dāng)改造后進行列車模擬試驗；動模型試驗裝置有多種形式，目前僅中國、英國建有大型動模型試驗裝置。數(shù)值模擬計算是近年來隨著計算機技術(shù)和計算流體力學(xué)發(fā)展而逐漸開展起來的一種研究方法，現(xiàn)已有多種用于列車空氣動力學(xué)數(shù)值模擬計算的商用軟件，諸如CFX、STAR－CD、Fluent等，以及各研究單位自行開發(fā)的專用軟件，在計算機容量能滿足需要的情況下，計算結(jié)果基本上能滿足工程計算精度的要求；一般情況下，輪軌系統(tǒng)列車由于轉(zhuǎn)向架、受電弓部位需生成大量計算網(wǎng)格（磁懸浮列車無此問題），難以辦到，導(dǎo)致氣動阻力、升力的計算結(jié)果有較大偏差外，其它計算仍能有好的結(jié)果。因此，數(shù)值模擬計算已從最初用于列車初步設(shè)計時的外形選型，發(fā)展成為研究列車空氣動力性能的一種重要手段。實車路試是對列車綜合性能的考核，它可以獲得最接近于實際的性能參數(shù)，并用于校核各種模擬試驗和數(shù)值模擬計算的結(jié)果，但需要候列車產(chǎn)品竣工出廠以后才能進行，故大連交通大學(xué)2012屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）實習(xí)（調(diào)研）報告一般都用于新產(chǎn)品的驗收，很少用于研究性試驗，其試驗結(jié)果對進一步完善列車的空氣動力性能有重要作用。本課題采用的是上面介紹的數(shù)值模擬計算法，用的是HyperMesh和Fluent軟件。HyperMesh是一個高性能的有限元前后處理器，支持直接輸入已有的三維CAD幾何模型(UG,Pro/E,CATIA等)已有的有限元模型，并且導(dǎo)入的效率和模型質(zhì)量都很高，可以大大減少很多重復(fù)性的工作。在處理幾何模型和有限元網(wǎng)格的效率和質(zhì)量方面，HyperMesh具有很好的速度，適應(yīng)性和可定制性，并且模型規(guī)模沒有軟件限制。其他很多有限元前處理軟件對于一些復(fù)雜的，大規(guī)模的模型在讀取數(shù)據(jù)時候，需要很長時間，而且很多情況下并不能夠成功導(dǎo)入模型，這樣后續(xù)的CAE分析工作就無法進行；而如果采用Hypermesh，其強大的幾何處理能力使得Hypermesh可以很快的讀取那些結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，規(guī)模非常大的模型數(shù)據(jù)，從而大大提高了CAE分析
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