不同截止频率下轨道不平顺对车辆垂向振动的影响
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本文 通过 对 ２种头 型高 速列 车模 型在 不 同状 态下 所 进 行 的风洞 试验 ， 出 了以下 结论 ： 得 （ ）２种列 车各 节 段 的 气 动力 和 力 矩 随侧 偏 角 的 １ 变 化 规律是 一致 的 ， 化 车 头 车 的气 动 阻力 特 性 优 于 优
［］ Ｊ ．机 车 电传 动 ，２ ０ ，５ ：ｏ ４ ． ０ ３ （ ）４ 一 ５ ［ ］ 杨 俊 杰 ，李 强 ， ．２ ０ｋ ｈ电力 机 车 气 动 性 能 风 洞 试 验 与 数 ３ 等 ０ ｍ／ 值模 拟 ［］ Ｊ ．北 京 交 通 大 学 学 报 ， ０ ７ ３ （） １ — １ ． ２ ０ ，１ ４ ：４ ７
结 果 表 明 ， 抑 制 车体 垂 向振 动 的 角度 出发 ， 严 格 控 制 １ 从 应 ０ ｍ～ ３ 波 长 的轨 道 不 平顺 。 Ｏｍ
关 键 词 ： 铁 车辆 ； 道 不 平 顺 ； 适 性 ； 止频 率 ； 向振 动 地 轨 舒 截 垂 中图 分 类 号 ： ７ ． １ Ｕ２ Ｏ １ 文献标识码 ： Ｂ
６１ — ６ ８ １ １．
明显 大 于原 型 车 。２种 列 车 其 他 气 动 特 性 在 一９ 。 ０ ～ ９ 。 偏 角范 围 内的差 异很 小 。 ０侧 列 车 综 合 空 气 动 力 性 能 研 究 ２ 梁 “ 高
３ 结 论
特性 的风洞试 验研 究 ， 为 高速 列 车 的选 型 以及 气 动 可
外 形优化 提 供参考 依据 。
参考文献 ： Ｅ］ 战 培 国． 国外 车 辆 风 洞 及 气 动 模 拟 测 试 技 术 综 述 ［ ．第 八 届 全 １ Ａ］
国 风工 程 和 工 业 空 气 动 力 学 学 术 会 议 论 文 集 ［ ． 川 ２ １ ： ｃ］ 银 Ｉ： ０ ０
偏角 在 一３ 。 Ｏ 范 围内时 ， Ｏ～３ 。 ２种列 车头 车 的俯 仰力 矩 系数 差异 很小 ， 而优 化 车 头 车 的 俯 仰 力 矩 系数 的峰 值
车， ２种列 车其 他 气 动 特 性 在 大 侧 风状 态 下 的 差 异 很
小。
本 文对 ２种 头型 高速列 车模 型进行 了空气 动力 学
铁道车 第４ 卷第１ 期２１ 年１ 月 辆 ９ ２ ０１ ２
不 同截 止频 率下轨道不 平顺 对 车辆垂 向振 动 的影 响
魏 冲锋 ，罗世 辉 ，孟 政 ，吴 庆
（ 南 交通 大 学 牵 引动 力 国 家重 点 实验 室 ， 川 成 都 ６ ０ ３ ） 西 四 １０ １ 摘 要 ： 为研 究地 铁 车辆 在 不 同波 长 不 平 顺 轨 道 上 的 乘 坐 舒 适 性 ， 过 模 拟轨 道 不 平顺 的 时域 样 本 ， 析 了不 同 截 通 分 止频 率 下 轨 道 不 平 顺 样 本 对 车 辆 垂 向振 动 的影 响 ， 出 了轨 道 不 平 顺频 率 或 波 长 对 地铁 车 辆运 行 舒 适性 的 影 响 及 规 律 。 得
下 的气 动特性 是一 致 的 。当侧 偏 角 在 一３ 。 Ｏ 范 围 ０ ～３ 。 内时 ， 型车 与优 化 车 的 气 动 升力 差 异 很 小 。优 化 车 原 头 车 的升 力系 数 峰 值 出现 在 ６ 。 近 ， 型 车 头 车 的 ０附 原 升力 系数 峰 值 则 出现 在 ７ 。 近 ， 优 化 车 头 车 的 升 ５附 且 力 系数 峰值 明显 大于原 型 车 。原 型车头 车 的正 阻力 系 数大 于优 化车 ， 阻 力 系 数 绝对 值 小 于 优 化 车 。当侧 负
轨 道 不 平 顺 是 使 机 车 车 辆 产 生 振 动 的 主 要 根 源 ， 直接 影响 机 车车 辆 的振 动 性 能 、 轨 相 互 作 用 轮
以及 车辆运 行 安全性 。
本 文 首先 给 出模 拟 轨 道 不平 顺 的合 理 方法 ， 轨 从 道 高低 不平 顺 对车 体 垂 向振 动 的 影 响这 一 角 度 出发 ， 分析 不 同截 止 频 率 下 车体 垂 向振 动 的差 异 ， 通 过速 并
１ ６ １ ．
原 型 车 ， 化 车头 车 的纵 向气 动 特性 比原 型 车略 差 ， 优 ２
种 列 车 的横 向气 动特 性 差异很 小 ；
［］ 郗 艳红 ， ６ 毛
军， 等．高 速 列 车侧 风效 应 的数 值 模 拟 ［］ 北 京 交 通 Ｊ．
大学 学 报 ，０ ０ ３ （） １ ｌ ． ２ １ ，４ １ ：４ ９
收 稿 日期 ：０ ｌＯ ～４ ２ １－６２ ；修 订 日期 ：０ １０—ｌ ２ １ ＿８３
作 者 简 介 ： 冲 锋 （ ９ ６） 男 ， 士 研 究 生 。 魏 １８ ， 硕
图１ ２表 明 ， 型车 与优 化 车 的头车 在大 侧风 状态 原
正 阻力 系数 大于优 化 车 、 阻力 系数 绝 对值 小 于 优 化 负
（ ）２种列 车 的头 车 和尾 车纵 向 中心 轮廓 线 上 的 ２
压 力 随侧偏 角 的变化 规 律 是 一 致 的 ， 头 车 的纵 向 中 在 心 线上 ， 优化 车 头车 的 正 压 和 负压 绝 对 值 均 略 小 于 原
型车；
［］ Ｂ ｋ ｒＣ ＪＪ ｎ ｓＪ ７ ａ ｅ ，ｏ ｅ ，Ｌｏｅ— ａ ｅ ．Ｍｅｓｒｍｅ ｔ ｏ ｈ ｒｓ ｐ ｚＣ ｌ ｊ Ｆ ｌａ ａｕｅ ｎｓ ｆ ｅｃｏ ｓ ｔ
本文首先给出模拟轨道不平顺的合理方法从轨道高低不平顺对车体垂向振动的影响这一角度出发分析不同截止频率下车体垂向振动的差异并通过速正阻力系数大于优化车负阻力系数绝对值小于优化车2种列车其他气动特性在大侧风状态下的差异很小
试 验 研 究
文 章 编 号 ：０ ２７ ０ （０ １ １—０ ５０ １ ０ —６ ２ ２ １ ） ２０ ０ —３
［］ 杨 明智 ，袁 先 旭 ， ．强 侧 风 下 青 藏 线 列 车 气 动 性 能 风 洞 试 验 研 ４ 等 究 ［］ Ｊ ．实验 流 体 力 学 ，０ ８ ２ （ ） ７ —７ ． ２ ０ ，２ １ ：６ ９ ［］ 田红 旗 ．列 车 空 气 动 力 学 ［ ． ５ Ｍ］ 北京 ： 国铁 道 出 版 社 ，０ ７ ８ — 中 ２ ０ ：７
［］ Ｊ ．机 车 电传 动 ，２ ０ ，５ ：ｏ ４ ． ０ ３ （ ）４ 一 ５ ［ ］ 杨 俊 杰 ，李 强 ， ．２ ０ｋ ｈ电力 机 车 气 动 性 能 风 洞 试 验 与 数 ３ 等 ０ ｍ／ 值模 拟 ［］ Ｊ ．北 京 交 通 大 学 学 报 ， ０ ７ ３ （） １ — １ ． ２ ０ ，１ ４ ：４ ７
结 果 表 明 ， 抑 制 车体 垂 向振 动 的 角度 出发 ， 严 格 控 制 １ 从 应 ０ ｍ～ ３ 波 长 的轨 道 不 平顺 。 Ｏｍ
关 键 词 ： 铁 车辆 ； 道 不 平 顺 ； 适 性 ； 止频 率 ； 向振 动 地 轨 舒 截 垂 中图 分 类 号 ： ７ ． １ Ｕ２ Ｏ １ 文献标识码 ： Ｂ
６１ — ６ ８ １ １．
明显 大 于原 型 车 。２种 列 车 其 他 气 动 特 性 在 一９ 。 ０ ～ ９ 。 偏 角范 围 内的差 异很 小 。 ０侧 列 车 综 合 空 气 动 力 性 能 研 究 ２ 梁 “ 高
３ 结 论
特性 的风洞试 验研 究 ， 为 高速 列 车 的选 型 以及 气 动 可
外 形优化 提 供参考 依据 。
参考文献 ： Ｅ］ 战 培 国． 国外 车 辆 风 洞 及 气 动 模 拟 测 试 技 术 综 述 ［ ．第 八 届 全 １ Ａ］
国 风工 程 和 工 业 空 气 动 力 学 学 术 会 议 论 文 集 ［ ． 川 ２ １ ： ｃ］ 银 Ｉ： ０ ０
偏角 在 一３ 。 Ｏ 范 围内时 ， Ｏ～３ 。 ２种列 车头 车 的俯 仰力 矩 系数 差异 很小 ， 而优 化 车 头 车 的 俯 仰 力 矩 系数 的峰 值
车， ２种列 车其 他 气 动 特 性 在 大 侧 风状 态 下 的 差 异 很
小。
本 文对 ２种 头型 高速列 车模 型进行 了空气 动力 学
铁道车 第４ 卷第１ 期２１ 年１ 月 辆 ９ ２ ０１ ２
不 同截 止频 率下轨道不 平顺 对 车辆垂 向振 动 的影 响
魏 冲锋 ，罗世 辉 ，孟 政 ，吴 庆
（ 南 交通 大 学 牵 引动 力 国 家重 点 实验 室 ， 川 成 都 ６ ０ ３ ） 西 四 １０ １ 摘 要 ： 为研 究地 铁 车辆 在 不 同波 长 不 平 顺 轨 道 上 的 乘 坐 舒 适 性 ， 过 模 拟轨 道 不 平顺 的 时域 样 本 ， 析 了不 同 截 通 分 止频 率 下 轨 道 不 平 顺 样 本 对 车 辆 垂 向振 动 的影 响 ， 出 了轨 道 不 平 顺频 率 或 波 长 对 地铁 车 辆运 行 舒 适性 的 影 响 及 规 律 。 得
下 的气 动特性 是一 致 的 。当侧 偏 角 在 一３ 。 Ｏ 范 围 ０ ～３ 。 内时 ， 型车 与优 化 车 的 气 动 升力 差 异 很 小 。优 化 车 原 头 车 的升 力系 数 峰 值 出现 在 ６ 。 近 ， 型 车 头 车 的 ０附 原 升力 系数 峰 值 则 出现 在 ７ 。 近 ， 优 化 车 头 车 的 升 ５附 且 力 系数 峰值 明显 大于原 型 车 。原 型车头 车 的正 阻力 系 数大 于优 化车 ， 阻 力 系 数 绝对 值 小 于 优 化 车 。当侧 负
轨 道 不 平 顺 是 使 机 车 车 辆 产 生 振 动 的 主 要 根 源 ， 直接 影响 机 车车 辆 的振 动 性 能 、 轨 相 互 作 用 轮
以及 车辆运 行 安全性 。
本 文 首先 给 出模 拟 轨 道 不平 顺 的合 理 方法 ， 轨 从 道 高低 不平 顺 对车 体 垂 向振 动 的 影 响这 一 角 度 出发 ， 分析 不 同截 止 频 率 下 车体 垂 向振 动 的差 异 ， 通 过速 并
１ ６ １ ．
原 型 车 ， 化 车头 车 的纵 向气 动 特性 比原 型 车略 差 ， 优 ２
种 列 车 的横 向气 动特 性 差异很 小 ；
［］ 郗 艳红 ， ６ 毛
军， 等．高 速 列 车侧 风效 应 的数 值 模 拟 ［］ 北 京 交 通 Ｊ．
大学 学 报 ，０ ０ ３ （） １ ｌ ． ２ １ ，４ １ ：４ ９
收 稿 日期 ：０ ｌＯ ～４ ２ １－６２ ；修 订 日期 ：０ １０—ｌ ２ １ ＿８３
作 者 简 介 ： 冲 锋 （ ９ ６） 男 ， 士 研 究 生 。 魏 １８ ， 硕
图１ ２表 明 ， 型车 与优 化 车 的头车 在大 侧风 状态 原
正 阻力 系数 大于优 化 车 、 阻力 系数 绝 对值 小 于 优 化 负
（ ）２种列 车 的头 车 和尾 车纵 向 中心 轮廓 线 上 的 ２
压 力 随侧偏 角 的变化 规 律 是 一 致 的 ， 头 车 的纵 向 中 在 心 线上 ， 优化 车 头车 的 正 压 和 负压 绝 对 值 均 略 小 于 原
型车；
［］ Ｂ ｋ ｒＣ ＪＪ ｎ ｓＪ ７ ａ ｅ ，ｏ ｅ ，Ｌｏｅ— ａ ｅ ．Ｍｅｓｒｍｅ ｔ ｏ ｈ ｒｓ ｐ ｚＣ ｌ ｊ Ｆ ｌａ ａｕｅ ｎｓ ｆ ｅｃｏ ｓ ｔ
本文首先给出模拟轨道不平顺的合理方法从轨道高低不平顺对车体垂向振动的影响这一角度出发分析不同截止频率下车体垂向振动的差异并通过速正阻力系数大于优化车负阻力系数绝对值小于优化车2种列车其他气动特性在大侧风状态下的差异很小
试 验 研 究
文 章 编 号 ：０ ２７ ０ （０ １ １—０ ５０ １ ０ —６ ２ ２ １ ） ２０ ０ —３
［］ 杨 明智 ，袁 先 旭 ， ．强 侧 风 下 青 藏 线 列 车 气 动 性 能 风 洞 试 验 研 ４ 等 究 ［］ Ｊ ．实验 流 体 力 学 ，０ ８ ２ （ ） ７ —７ ． ２ ０ ，２ １ ：６ ９ ［］ 田红 旗 ．列 车 空 气 动 力 学 ［ ． ５ Ｍ］ 北京 ： 国铁 道 出 版 社 ，０ ７ ８ — 中 ２ ０ ：７