調(diào)研課題(編輯修改稿)
2024-11-14 22:59 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 對(duì)人和建（構(gòu)）筑 物的影響。（3）研究列車通過(guò)隧道和列車會(huì)車時(shí)的壓力波特性。（4）研究列車氣動(dòng)噪聲和氣候條件及其對(duì)車廂內(nèi)人員舒適性的影響。列車空氣動(dòng)力學(xué)的研究方法主要有模型模擬試驗(yàn)（風(fēng)洞、動(dòng)模型）、數(shù)值模擬計(jì)算、實(shí)車路試三種?？s尺模型模擬試驗(yàn)是研究列車空氣動(dòng)力特性的一種主要手段。就列車而言，模擬試驗(yàn)主要采用風(fēng)洞和動(dòng)模型試驗(yàn)裝置兩種試驗(yàn)設(shè)備，列車的空氣動(dòng)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(yàn)為宜；對(duì)于需模擬有相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況的列車交會(huì)和過(guò)隧道等方面的空氣動(dòng)力問(wèn)題，則以采用動(dòng)模型試驗(yàn)裝置為佳，二者相輔相成，互相不能取代。由于列車為長(zhǎng)大物體，法國(guó)、日本以及德國(guó)與荷蘭聯(lián)合建造了試驗(yàn)段加長(zhǎng)的專門用于列車模擬試驗(yàn)的風(fēng)洞，日本還建有專用的低噪聲風(fēng)洞用于噪聲試驗(yàn)研究，但多數(shù)國(guó)家仍利用已有的航空風(fēng)洞經(jīng)適當(dāng)改造后進(jìn)行列車模擬試驗(yàn)；動(dòng)模型試驗(yàn)裝置有多種形式，目前僅中國(guó)、英國(guó)建有大型動(dòng)模型試驗(yàn)裝置。數(shù)值模擬計(jì)算是近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算流體力學(xué)發(fā)展而逐漸開(kāi)展起來(lái)的一種研究方法，現(xiàn)已有多種用于列車空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬計(jì)算的商用軟件，諸如CFX、STAR－CD、Fluent等，以及各研究單位自行開(kāi)發(fā)的專用軟件，在計(jì)算機(jī)容量能滿足需要的情況下，計(jì)算結(jié)果基本上能滿足工程計(jì)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(jì)算網(wǎng)格（磁懸浮列車無(wú)此問(wèn)題），難以辦到，導(dǎo)致氣動(dòng)阻力、升力的計(jì)算結(jié)果有較大偏差外，其它計(jì)算仍能有好的結(jié)果。因此，數(shù)值模擬計(jì)算已從最初用于列車初步設(shè)計(jì)時(shí)的外形選型，發(fā)展成為研究列車空氣動(dòng)力性能的一種重要手段。實(shí)車路試是對(duì)列車綜合性能的考核，它可以獲得最接近于實(shí)際的性能參數(shù)，并用于校核各種模擬試驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算的結(jié)果，但需要候列車產(chǎn)品竣工出廠以后才能進(jìn)行，故大連交通大學(xué)2012屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）實(shí)習(xí)（調(diào)研）報(bào)告一般都用于新產(chǎn)品的驗(yàn)收，很少用于研究性試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果對(duì)進(jìn)一步完善列車的空氣動(dòng)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(jì)算法，用的是HyperMesh和Fluent軟件。HyperMesh是一個(gè)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(méi)有軟件限制。其他很多有限元前處理軟件對(duì)于一些復(fù)雜的，大規(guī)模的模型在讀取數(shù)據(jù)時(shí)候，需要很長(zhǎng)時(shí)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(wú)法進(jìn)行；而如果采用Hypermesh，其強(qiáng)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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