CN111829798A - 一种测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法及应用 - Google Patents
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Abstract
一种测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法及应用，该方法包括以下步骤：1)设置测力模型,获取运行列车车身上每个测力点的压力值Psy；2)结合压力值Psy计算得出列车车身气动力系数试验值；3)利用测力天平测定并计算得到风洞试验的列车车身气动力系数参考值；4)初步指定车身长度方向测力点的初步布置列数为Acbn，探求得到车身高度/宽度方向测力点的预选布置行数Byxn；5)按预选布置行数Byxn分组试验，探求得到车身侧面/顶面测力点布置模型Azyn‑Bzyn。本申请提供的技术方案，建立了标准化的测量列车车身气动力测力点模型，使得再对列车车身进行测力点分析时得到相较现有技术更为准确的气动力预测结果。
Description
技术领域
本发明涉及一种测力点模型建立方法，具体涉及一种测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法(测量列车车身气动力的测力点模型建立方法)，属于高铁列车技术领域；本发明还涉及一种测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法(测量列车车头气动力的测力点模型建立方法)；本发明还涉及一种列车气动力测定方法。
背景技术
大风环境下列车气动力的测量在不同的实验条件下有不同的方式，对于风洞测试，列车模型是固定的，通常使用六分量测力天平来直接测得列车三个方向上的气动力和力矩。例如，张雷等对CRH2列车模型进行了风洞测试，并在每辆车内安装了测力天平装置。然后，在不同的侧滑角β下，测试了头车、中车和尾车的气动力和力矩。在实车试验中，当列车静止时，也可以通过测力装置直接测试列车所受到的气动力。例如英国的Baker等在英国的一个沿海地区进行了实车测试，其中三节车被放置在海滩边上，使之处于西南风中。气动力测量装置放在中间车上，使用的是成对的垂直称重传感器，这些称重传感器对称放置在每个车轮下方的轨道隔离部件上。但是，当列车在大风环境下运行时，目前尚没有直接的方法来测试大风引起的气动力和力矩。为了实时捕捉气动力和力矩，表面压力积分法最为常用，该方法可以直接获得列车表面的压力，并确保脉动力的准确性。即将压力测点布置在列车表面上，一个测点代表相应的区域。每个区域的力可以通过该区域上的压力积分获得，而总力则可以通过矢量和获得。力矩是力臂与每个区域中相应力的乘积，而总力矩是通过矢量和获得的。每个压力测点区域中的压力积分方法如下所示：
F＝∫∫Pdxdy (1)
M＝∫∫PLdxdy (2)
F表示气动力，M表示气动力矩，P代表每个压力测点的压力值，L表示从压力测点到力矩作用点的距离，dxdy表示每一个压力测点的积分面积。
如前所述，尽管压力积分方法已经在某些实验中被使用了，但是这种间接测量方式的结果与实际结果有多大的差异，以及何种测点布置方式才能最大程度上反应真实的气动力和力矩，如果能够提供一种可靠的列车测力点模型，使得采用该模型布置测力装置而得到气动力的值准确度高。则极大的解决了上述问题。
因此，如何提供一种测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法，能够建立标准化的测量列车车身气动力测力点模型，使得再对列车车身进行测力点分析时得到相较现有技术更为准确的气动力预测结果，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于建立标准化的测量列车车身气动力测力点模型，使得再对列车车身进行测力点分析时得到相较现有技术更为准确的气动力预测结果。本发明提供一种测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法，包括以下步骤：1)设置测力模型,获取运行列车车身上每个测力点的压力值Psy；2)通过压力积分法，结合每个测力点的压力值Psy计算得到列车车身气动力值，再由列车车身气动力值得出列车车身气动力系数试验值；3)利用测力天平测定并计算得到风洞试验的列车车身气动力系数参考值；4)初步指定车身长度方向测力点的初步布置列数为Acbn，结合列车车身气动力系数试验值和列车车身气动力系数参考值，探求得到车身高度/宽度方向测力点的预选布置行数Byxn；5)按预选布置行数Byxn分组试验，结合列车车身气动力系数试验值和列车车身气动力系数参考值，探求得出车身长度方向测力点最优布置列数Azyn、车身高度/宽度方向测力点最优布置行数Bzyn；得到车身侧面/顶面测力点布置模型Azyn-Bzyn。
根据本发明的第一个实施方案，提供一种测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法(又名：测量列车车身气动力的测力点模型建立方法；又名：测量风环境下列车(车身)气动力的测点模型建立方法)：
一种测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法，包括以下步骤：
1)设置测力模型测定各测力点压力值：采用矩形分割的方式，分割运行列车车身侧面/顶面的投影面，得到车身长度方向A列，车身高度/宽度方向B行，共A×B个矩形测力方块区，标记为A-B；在每个矩形测力方块区的中心点设置测力点，获取运行列车车身上每个测力点的压力值Psy；
2)获取列车车身气动力系数试验值：通过压力积分法，结合每个测力点的压力值Psy计算得到列车车身气动力值，再由列车车身气动力值得出列车车身气动力系数试验值，所述列车车身气动力值包括：侧向力Fy、升力Fz、侧滚力矩mx和摇头力矩mz；列车车身气动力系数试验值包括：侧向力系数Cysy、升力系数Czsy、侧滚力矩系数Mxsy和摇头力矩系数
Mzsy；
3)获取列车车身气动力系数参考值：利用测力天平测定并计算得到风洞试验的列车车身气动力系数参考值，列车车身气动力系数参考值包括：侧向力系数Cyck、升力系数Czck、侧滚力矩系数Mxck和摇头力矩系数Mzck；
4)初步指定车身长度方向测力点的初步布置列数为Acbn，结合列车车身气动力系数试验值和列车车身气动力系数参考值，探求得到车身高度/宽度方向测力点的预选布置行数Byxn；
5)按预选布置行数Byxn分组试验，结合列车车身气动力系数试验值和列车车身气动力系数参考值，探求得出车身长度方向测力点最优布置列数Azyn、车身高度/宽度方向测力点最优布置行数Bzyn；得到车身侧面/顶面测力点布置模型Azyn-Bzyn。
作为优选，在步骤4)包括以下步骤：
4a)初步指定运行列车的车身长度方向测力点的初步布置列数为Acb1，车身高度/宽度方向测力点的分组布置行数为Bn-2、Bn、Bn+2；
4b)分别以Acb1-Bn-2、Acb1-Bn、Acb1-Bn+2为测力点布置形式，在选定的侧滑角β条件下，依照步骤2)得到列车车身气动力系数试验值；
4c)同样分别以Acb1-Bn-2、Acb1-Bn、Acb1-Bn+2为测力点布置形式，在步骤4b)选定的侧滑角β条件下，依照步骤3)得到列车车身气动力系数参考值；
4d)结合公式(4)，得到不同测力点布置形式下、不同侧滑角β条件下，列车车身气动力系数试验值相对于列车车身气动力系数参考值的误差率；
4e)选定在不同侧滑角β条件下，误差率最小的布置形式的车身高度/宽度方向测力点布置行数作为预选布置行数Byxn。
作为优选，在步骤4a)中，初步布置列数Acb1为8-20中任一个整数值；分组布置行数Bn为4-10中任三个临近整数值；作为优选，Acb1为10；Bn为6，则Bn-2为4，Bn+2为8；和/或
作为优选，步骤4b)中侧滑角β为0-31°；作为优选，选定在e组数量的侧滑角β条件下，e为1-30，优选e为3-10，更优选e为4-6；作为优选，所述侧滑角β为5.87°、14.42°、30°。
作为优选，在步骤4b)中，得到3×e组列车车身气动力系数试验值；在步骤4c)中得到3×e组列车车身气动力系数参考值；在步骤4d)中通过下述公式(4)分析得出列车车身气动力系数试验值相对于列车车身气动力系数参考值的误差率
在步骤4e)中，结合步骤4d)中得到的误差率；分析得出每个选定侧滑角β中，误差率综合最小的A-B布置形式，选定此布置形式的布置行数为预选布置行数Byxn。
作为优选，在步骤5)包括以下步骤：
5a)指定步骤4)中的预选布置行数Byxn作为车身高度/宽度方向测力点的布置行数，车身长度方向测力点的分组布置列数为An-2、An、An+2；
5b)分别以An-2-Byxn、An-Byxn、An+2-Byxn为测力点布置形式，在选定的侧滑角β条件下，依照步骤2)得到列车车身气动力系数试验值；
5c)同样分别以An-2-Byxn、An-Byxn、An+1-Byxn为测力点布置形式，在步骤5b)选定的侧滑角β条件下，依照步骤3)得到列车车身气动力系数参考值；
5d)结合公式(4)，得到不同测力点布置形式下、不同侧滑角β条件下，列车车身气动力系数试验值相对于列车车身气动力系数参考值的误差率；
5e)选定在不同侧滑角β条件下，误差率最小的布置形式的车身长度方向测力点布置列数作为最优布置列数Azyn、车身高度/宽度方向测力点布置行数作为最优布置行数Bzyn；得到车身侧面/顶面测力点布置模型Azyn-Bzyn。
作为优选，在步骤5a)中，车身高度/宽度方向测力点的布置行数为预选布置行数Byxn；分组布置列数An为8-20中任三个临近整数值；作为优选，An为14，则An-2为12，An+2为16；和/或
作为优选，步骤5b)中侧滑角β为0-31°；作为优选，选定在f组数量的侧滑角β条件下，f为1-30，优选f为3-10，更优选f为4-6；作为优选，所述侧滑角β为5.87°、14.42°、30°。
作为优选，在步骤5b)中，得到3×f组列车车身气动力系数试验值；在步骤5c)中得到3×f组列车车身气动力系数参考值；在步骤5d)中通过下述公式(4)分析得出列车车身气动力系数试验值相对于列车车身气动力系数参考值的误差率
在步骤5e)中，结合步骤5d)中得到的误差率；分析得出每个选定侧滑角β中，误差率综合最小的A-B布置形式，选定此布置形式的布置列数为最优布置列数Azyn，选定此布置形式的布置列数为最优布置行数Bzyn；得到车身侧面/顶面测力点布置模型Azyn-Bzyn。
作为优选，步骤2)中结合每个测力点的压力值Psy计算得到列车车身气动力值具体为：
通过公式(1)、(2)，结合每个测力点的压力值Psy及车身尺寸得到气动力F、气动力矩m，即所述列车车身气动力值包括：侧向力Fy、升力Fz、侧滚力矩mx和摇头力矩mz；
F＝∫∫Pdxdy (1)
m＝∫∫PLdxdy (2)
其中，P代表每个压力测点的压力值，L表示从压力测点到力矩作用点的距离，dxdy表示每一个压力测点的积分面积。
作为优选，步骤2)中由列车车身气动力值得出列车车身气动力系数试验值具体为：
通过以下公式(3)得到列车车身气动力系数试验值：
其中，ρ为空气密度；u为车速；A为列车横截面面积；l为车身长度。
根据本发明的第二个实施方案，提供一种测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法(又名：测量列车车头气动力的测力点模型建立方法，又名：测量风环境下列车(车头)气动力的测点模型建立方法)：
一种测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法，包括以下步骤：
S1)根据第一个实施方案所得到的车身侧面/顶面测力点布置模型Azyn-Bzyn，获取以最优布置列数Azyn布置列车车身测力点情况下，列车车身上最优平均每列长lAzy；
S2)以步骤S1)所得到的最优平均每列长lAzy为参考，得到列车车头长度方向测力点最优布置列数A′zyn；
S3)将列车车身的最优布置行数Bzyn，作为列车车头侧投影面的高度方向测力点最优布置行数B′zyn；得到车头侧投影面测力点布置模型A′zyn-B′zyn。
作为优选，在步骤S2)中，将列车车头长度l′值除以最优平均每列长lAzy值所得商值四舍五入为列车车头的最优布置列数A′zyn。
根据本发明的第三个实施方案，提供一种列车气动力测定方法：
一种列车气动力测定方法，包括以下步骤：
P1)采用第一个实施方案所述的测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法建立列车车身气动力的测力点模型；
P2)采用第二个实施方案所述的测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法建立列车车头气动力的测力点模型
P3)根据步骤P1)所得的列车车身气动力的测力点模型在列车车身上布置测力点装置；根据步骤P1)所得的列车车头气动力的测力点模型在列车车头上布置测力点装置；
P4)获取列车车头、车身上每个测力点装置当前数值Pd；结合公式(1)、(2)分别得出列车车身和车头侧向力Fyd、升力Fzd、侧滚力矩mxd和摇头力矩mzd的当前值；
F＝∫∫Pdxdy (1)
m＝∫∫PLdxdy (2)
其中，P代表每个压力测点的压力值，L表示从压力测点到力矩作用点的距离，dxdy表示每一个压力测点的积分面积。
在解决如何测定列车气动力问题过程中，当列车静止时候，可以选择使用测力装置直接测量列车在大风环境下所受到的气动力，但是当列车行驶时，目前只有采用表面压力压力积分的方法。本发明将现有风洞实验测力天平直接测得的结果作为基准，采用压力测点积分的方法，首先研究了常用的高速列车中间车(方形车体)沿高度/宽度方向测点数量的影响，确定了高度/宽度方向的测点数量后，又对车体长度方向的测点进行了分析。之后将得到了合理的压力测点布置方式应用到具有流线型头部的高速列车头车，最后获得了头车的压力测点布置方式。该测点布置方法弥补了本领域的空白，对常见高速列车大风环境下的实验测点布置和气动力定量化研究具有指导意义。
本发明基于测力天平测得的风洞实验中不同侧滑角β下高速列车的气动力和力矩，将这些气动力和力矩结果作为基准，采用计算流体动力学的方法，在列车表面进行不同的测点布置方案，并将不同的测点布置结果与实验结果进行比较。同时，考虑到大风环境下，高速列车的头车气动力是最大的，头车也是最危险的，因此，本发明最终获得了具有流线型头车的列车表面合理压力测点布置方法。
在本申请的第一个实施方案中，先采用矩形分割的方式，对列车车身侧面或顶面的投影面进行分割，得到多个矩形阵列的测力方块区。在测力方块区中心设置测力点装置，试验开始后通过测力点装置获取每个测力点所受到的风压的压力值Psy。利用压力积分法，计算获取列车车身在试验过程中的列车车身气动力值，再根据列车车身气动力值得到列车车身气动力系数试验值。在同样试验条件下，通过车身上设置测力天平，直接获取立车车身气动力参考值，再根据列车车身气动力参考值获取立车车身气动力系数参考值。试验开始后，先初步指定列车车身的初步布置列数Acbn，结合步骤2)得到的列车车身气动力系数试验值和步骤3)得到的列车车身气动力系数参考值，探求得到车身高度/宽度方向测力点的预选布置行数Byxn。再根据预选布置行数Byxn，探求得出车身长度方向测力点最优布置列数Azyn。最后得到车身侧面/顶面测力点布置模型Azyn-Bzyn。本申请提供的技术方案，建立了标准化的测量列车车身气动力测力点模型，使得再对列车车身进行测力点分析时得到相较现有技术更为准确的气动力预测结果。
需要说明的是，步骤4)所得到的的预选布置行数Byxn根据实际比对结果，可确定为1个数值或多个数值。当存在Byxn为多个数值时，所在组分的误差率低，则将Byxn定义为多个数值。在步骤5)中根据Byxn为不同数值，进行分组试验。再对比每一组中不同的试验结果，再选择确定车身高度/宽度方向测力点最优布置行数Bzyn。
在本申请的第一个实施方案中，步骤1)中分割运行列车车身侧面/顶面的投影面，具体为运行列车车身具体为在相邻两节列车车厢上，取前一节车厢的后半部和后一节车厢的前半部组合成模拟车身。以此能够将列车实际运行过程中，相邻两节列车车厢连接处气体紊流造成的气动力偏差考虑入列车气动力的预测中，提高预测的准确度。
在本申请的第一个实施方案中，步骤4)中指定初步布置列数Acb1，分组布置行数Bn-2、Bn、Bn+2，一共构成3组测力点装置布置形式，分别为：Acb1-Bn-2、Acb1-Bn、Acb1-Bn+2。在选定3组(e组)侧滑角β的情况下(也可以选定更多其他数值的侧滑角β)，共有9组(3×e组)对比参数模型。接着将这9组(3×e组)对比参数模型分别根据压力积分法和测力天平装置，得到列车气动力系数的试验值和参考值，最后以参考值为基础得出试验值的误差率明细数据，例如表1所示。选定在不同侧滑角β下，误差率最小的布置行数作为预选布置行数Byxn。
在本申请的第一个实施方案中，步骤5)中，将步骤4)得到的预选布置行数Byxn作为进一步分组试验的布置行数，而分组布置列数为An-2、An、An+2，若Byxn的个数为k个，则一共构成3k组测力点装置布置形式。按照步骤4)中选定的侧滑角β，共产生9k组对比参数模型。接着将这9k组对比参数模型分别根据压力积分法和测力天平装置，得到列车气动力系数的试验值和参考值，最后以参考值为基础得出试验值的误差率明细数据，例如表2所示。选定在不同侧滑角β下，误差率最小的布置行数作为最优布置行数Bzyn，误差率最小的布置列数作为最优布置列数Azyn。得到车身侧面/顶面测力点布置模型Azyn-Bzyn。
在本申请的第二个实施方案中，根据第一个实施方案得出的车身侧面/顶面测力点布置模型Azyn-Bzyn，即可知道测力点装置布置的最优密度。即测力点装置的布置密度在高铁列车表面气动力的研究领域并不是越大越好。高铁列车的车头和车身在高度和宽度上基本一致，但是在长度上不一致。因此需要根据最优测力点装置密度重新设定车头在长度方向上测力点装置的最优布置列数A′zyn，最终得到车头侧投影面测力点布置模型A′zyn-B′zyn。
在本申请的第三个实施方案中，根据第一个实施方案和第二个实施方案所得到的测力点模型来对列车车身进行气动力测定。能够提高测定数值的准确性，为高铁列车运行过程中的动平衡研究提供了可靠的试验数据，从而促进高铁技术的发展。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
在本申请中，对现有大风环境下的列车气动力测量，尤其对大风环境下气动力最、最危险的流线型头车的空气动力学性能的测量提供了一个基本参考标准。对大风实验下使用压力积分方法测得的气动力与实际结果之间的差异有了定量的认识。本发明可指导大风下实验试验列车表面压力测点更加科学有效的布置。
附图说明
图1为本发明实施例中测量风环境下列车(车身)气动力的测点模型建立方法的流程图；
图2为本发明实施例中测量风环境下列车(车头)气动力的测点模型建立方法的流程图；
图3为本发明实施例中列车气动力测试方法的流程图；
图4为本发明实施例中车身侧面测力点装置10-4布置形式的结构示意图；
图5为本发明实施例中车头侧面测力点装置15-4布置形式的结构示意图；
图6为本发明实施例中流线型头车在15-4布置形式情况下各个气动力系数的压力积分结果与风洞实验结果的误差对比示意图。
具体实施方式
根据本发明的第一个实施方案，提供一种测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法：
一种测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法(测量列车车身气动力的测力点模型建立方法)，包括以下步骤：
1)设置测力模型测定各测力点压力值：采用矩形分割的方式，分割运行列车车身侧面/顶面的投影面，得到车身长度方向A列，车身高度/宽度方向B行，共A×B个矩形测力方块区，标记为A-B；在每个矩形测力方块区的中心点设置测力点，获取运行列车车身上每个测力点的压力值Psy；
2)获取列车车身气动力系数试验值：通过压力积分法，结合每个测力点的压力值Psy计算得到列车车身气动力值，再由列车车身气动力值得出列车车身气动力系数试验值，所述列车车身气动力值包括：侧向力Fy、升力Fz、侧滚力矩mx和摇头力矩mz；列车车身气动力系数试验值包括：侧向力系数Cysy、升力系数Czsy、侧滚力矩系数Mxsy和摇头力矩系数Mzsy；
3)获取列车车身气动力系数参考值：利用测力天平测定并计算得到风洞试验的列车车身气动力系数参考值，列车车身气动力系数参考值包括：侧向力系数Cyck、升力系数Czck、侧滚力矩系数Mxck和摇头力矩系数Mzck；
4)初步指定车身长度方向测力点的初步布置列数为Acbn，结合列车车身气动力系数试验值和列车车身气动力系数参考值，探求得到车身高度/宽度方向测力点的预选布置行数Byxn；
5)按预选布置行数Byxn分组试验，结合列车车身气动力系数试验值和列车车身气动力系数参考值，探求得出车身长度方向测力点最优布置列数Azyn、车身高度/宽度方向测力点最优布置行数Bzyn；得到车身侧面/顶面测力点布置模型Azyn-Bzyn。
作为优选，在步骤4)包括以下步骤：
4a)初步指定运行列车的车身长度方向测力点的初步布置列数为Acb1，车身高度/宽度方向测力点的分组布置行数为Bn-2、Bn、Bn+2；
4b)分别以Acb1-Bn-2、Acb1-Bn、Acb1-Bn+2为测力点布置形式，在选定的侧滑角β条件下，依照步骤2)得到列车车身气动力系数试验值；
4c)同样分别以Acb1-Bn-2、Acb1-Bn、Acb1-Bn+2为测力点布置形式，在步骤4b)选定的侧滑角β条件下，依照步骤3)得到列车车身气动力系数参考值；
4d)结合公式(4)，得到不同测力点布置形式下、不同侧滑角β条件下，列车车身气动力系数试验值相对于列车车身气动力系数参考值的误差率；
4e)选定在不同侧滑角β条件下，误差率最小的布置形式的车身高度/宽度方向测力点布置行数作为预选布置行数Byxn。
作为优选，在步骤4a)中，初步布置列数Acb1为8-20中任一个整数值；分组布置行数Bn为4-10中任三个临近整数值；作为优选，Acb1为10；Bn为6，则Bn-2为4，Bn+2为8；和/或
作为优选，步骤4b)中侧滑角β为0-31°；作为优选，选定在e组数量的侧滑角β条件下，e为1-30，优选e为3-10，更优选e为4-6；作为优选，所述侧滑角β为5.87°、14.42°、30°。
作为优选，在步骤4b)中，得到3×e组列车车身气动力系数试验值；在步骤4c)中得到3×e组列车车身气动力系数参考值；在步骤4d)中通过下述公式(4)分析得出列车车身气动力系数试验值相对于列车车身气动力系数参考值的误差率
在步骤4e)中，结合步骤4d)中得到的误差率；分析得出每个选定侧滑角β中，误差率综合最小的A-B布置形式，选定此布置形式的布置行数为预选布置行数Byxn。
作为优选，在步骤5)包括以下步骤：
5a)指定步骤4)中的预选布置行数Byxn作为车身高度/宽度方向测力点的布置行数，车身长度方向测力点的分组布置列数为An-2、An、An+2；
5b)分别以An-2-Byxn、An-Byxn、An+2-Byxn为测力点布置形式，在选定的侧滑角β条件下，依照步骤2)得到列车车身气动力系数试验值；
5c)同样分别以An-2-Byxn、An-Byxn、An+1-Byxn为测力点布置形式，在步骤5b)选定的侧滑角β条件下，依照步骤3)得到列车车身气动力系数参考值；
5d)结合公式(4)，得到不同测力点布置形式下、不同侧滑角β条件下，列车车身气动力系数试验值相对于列车车身气动力系数参考值的误差率；
5e)选定在不同侧滑角β条件下，误差率最小的布置形式的车身长度方向测力点布置列数作为最优布置列数Azyn、车身高度/宽度方向测力点布置行数作为最优布置行数Bzyn；得到车身侧面/顶面测力点布置模型Azyn-Bzyn。
作为优选，在步骤5a)中，车身高度/宽度方向测力点的布置行数为预选布置行数Byxn；分组布置列数An为8-20中任三个临近整数值；作为优选，An为14，则An-2为12，An+2为16；和/或
作为优选，步骤5b)中侧滑角β为0-31°；作为优选，选定在f组数量的侧滑角β条件下，f为1-30，优选f为3-10，更优选f为4-6；作为优选，所述侧滑角β为5.87°、14.42°、30°。
作为优选，在步骤5b)中，得到3×f组列车车身气动力系数试验值；在步骤5c)中得到3×f组列车车身气动力系数参考值；在步骤5d)中通过下述公式(4)分析得出列车车身气动力系数试验值相对于列车车身气动力系数参考值的误差率
在步骤5e)中，结合步骤5d)中得到的误差率；分析得出每个选定侧滑角β中，误差率综合最小的A-B布置形式，选定此布置形式的布置列数为最优布置列数Azyn，选定此布置形式的布置列数为最优布置行数Bzyn；得到车身侧面/顶面测力点布置模型Azyn-Bzyn。
作为优选，步骤2)中结合每个测力点的压力值Psy计算得到列车车身气动力值具体为：
通过公式(1)、(2)，结合每个测力点的压力值Psy及车身尺寸得到气动力F、气动力矩m，即所述列车车身气动力值包括：侧向力Fy、升力Fz、侧滚力矩mx和摇头力矩mz；
F＝∫∫Pdxdy (1)
m＝∫∫PLdxdy (2)
其中，P代表每个压力测点的压力值，L表示从压力测点到力矩作用点的距离，dxdy表示每一个压力测点的积分面积。
作为优选，步骤2)中由列车车身气动力值得出列车车身气动力系数试验值具体为：
通过以下公式(3)得到列车车身气动力系数试验值：
其中，ρ为空气密度；u为车速；A为列车横截面面积；l为车身长度。
根据本发明的第二个实施方案，提供一种测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法：
一种测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法(测量列车车头气动力的测力点模型建立方法)，包括以下步骤：
S1)根据第一个实施方案所得到的车身侧面/顶面测力点布置模型Azyn-Bzyn，获取以最优布置列数Azyn布置列车车身测力点情况下，列车车身上最优平均每列长lAzy；
S2)以步骤S1)所得到的最优平均每列长lAzy为参考，得到列车车头长度方向测力点最优布置列数A′zyn；
S3)将列车车身的最优布置行数Bzyn，作为列车车头侧投影面的高度方向测力点最优布置行数B′zyn；得到车头侧投影面测力点布置模型A′zyn-B′zyn。
作为优选，在步骤S2)中，将列车车头长度l′值除以最优平均每列长lAzy值所得商值四舍五入为列车车头的最优布置列数A′zyn。
根据本发明的第三个实施方案，提供一种列车气动力测定方法：
一种列车气动力测定方法，包括以下步骤：
P1)采用第一个实施方案所述的测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法建立列车车身气动力的测力点模型；
P2)采用第二个实施方案所述的测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法建立列车车头气动力的测力点模型
P3)根据步骤P1)所得的列车车身气动力的测力点模型在列车车身上布置测力点装置；根据步骤P1)所得的列车车头气动力的测力点模型在列车车头上布置测力点装置；
P4)获取列车车头、车身上每个测力点装置当前数值Pd；结合公式(1)、(2)分别得出列车车身和车头侧向力Fyd、升力Fzd、侧滚力矩mxd和摇头力矩mzd的当前值；
F＝∫∫Pdxdy (1)
m＝∫∫PLdxdy (2)
其中，P代表每个压力测点的压力值，L表示从压力测点到力矩作用点的距离，dxdy表示每一个压力测点的积分面积。
根据本申请提供的实施方案，进行如下实施操作。
(1)确定了车体长度和宽度/高度方向的压力测点数量。
因为高速列车具有流线型头尾，因此首先对形状相对固定的中间车的压力测点布置方式进行研究，确定一个基本的布置方法，而后在流线型头车上进行检验和修正。
如图4所示，为中间车车身，车身面积被图中的小方框沿长度、宽度和高度方向等分，并且图中布置方案上下对称，左右对称。因此，讨论时仅用长度和高度方向的来代表整个车身上下左右四个面的布置方式。图4中每个方框中心的点是压力测点的位置。这里使用“A-B”用来描述压力测点的布置，“A”是沿车身长度的压力测点数量，“B”是沿高度或宽度方向的压力测点数量。因此，在图4中，压力测点的布置方式称为方案10-4。同时，大风环境下，主要考虑列车的侧向力、升力、侧滚力矩和摇头力矩。因此这四个变量将用压力积分的方法得到并与风洞实验结果作比较。
方程(1)中，Cy,Cz,Mx和Mz分别代表列车的侧向力(Fy)、升力(Fz)、侧滚力矩(mx)和摇头力矩(mz)系数。ρ是空气密度，为1.225kg/m3；u是车速，60m/s；A是根据风洞实验缩小1/8的列车横截面面积，A＝0.1738m2；l是参考长度，0.4225m。其中力矩的参考点位于轨道平面上的车体投影中心位置。方程(2)为误差计算方式。
首先分析压力测点数量在高度方向上的影响。表1给出了方案10-4、10-6、10-8三种情况下不同侧滑角下的压力积分结果与风洞测试结果的比较。表1中的粗斜体数据表示每个侧滑角下三种方案中的最小误差(表2、3和4的情况类似，后面不再强调)。从表1中可以看出，在三种方案下，侧滑角5.87°和14.42°的10-6方案以及30°的10-4方案布置误差较小。这说明对于方案10-4或10-6的情况，高度方向上的压力测点数量已经足够了。尽管与风洞测试数据相比，总体上误差仍然很大，但高度方向上的压力测点数量的增加对结果的影响很小。因此，为了在实际测量中减少工作量，同时减小测量误差，接下来在高度方向上压力测点数量确定的情况下，对长度方向的压力测点数量进行分析。
表1方案10-4、10-6和10-8的压力积分结果与风洞测试结果之间的误差
根据表1得到的结论，首先考虑沿高度方向上4个压力测点，长度方向12、14、16个压力测点，表2为压力积分结果与风洞测试结果的误差。由于更多的压力测点，总的来说误差小于表1中的误差。综合考虑四个气动系数，可以看出5.87°的14-4方案，14.42°的12-4方案和30°的14-4方案误差较小。但是，在侧滑角为14.42°时，可以看出方案14-4和方案12-4情况之间误差相差不大。因此，为了统一起见，在此14-4的测点布置作为备选方案。
表2方案12-4、14-4和16-4的压力积分结果与风洞测试结果之间的误差
接下来，考虑沿高度方向的6个压力测点，长度方向12、14、16个压力测点，表3为压力积分结果与测试结果相比的误差。综合考虑侧风下的空气动力学参数，可以看出，在5.87°侧滑角下，方案12-6和14-6误差较小；14.42°侧滑角下方案14-6和16-6误差较小；30°侧滑角下方案14-6误差较小。因此，统一起见，可以确定从5.87°到30°的不同侧滑角，方案14-6预测效果较好。
表3方案12-6、14-6和16-6的压力积分结果与风洞测试结果之间的误差
最后，综合表2和表3中的两个备选方案，即方案14-4和14-6，在表4中对比了不同侧滑角下这两个方案的误差。可以看出，考虑最小误差，整体上方案14-6因其有更多的压力测点，其预测效果略优于方案14-4。但是，
对于侧向力系数Cy，方案14-4和14-6的最大误差分别小于19％和16％。
对于升力系数Cz，方案14-4和16-4的最大误差分别小于13％和18％；
对于侧滚力矩系数Mx，方案14-4和14-6的最大误差分别小于12％和10％；
对于摇头力矩系数Mz，方案14-4和14-6的最大误差分别小于14％和28％。
因此，考虑到这两个方案中四个空气动力学参数的最大误差范围而不是最小误差，可以看出方案14-4的压力积分结果与14-6相当；但是方案14-4比14-6的少了112个压力测点，实际操作更加省时省力且节约成本。因此，在侧风下，压力测点的基本布置方案应为14-4。
表4方案14-4和14-6的误差比较
(2)确定了流线型头车的压力测点布置方案。
根据中间车的研究结果，基于方案14-4，分析了该方案对于流线型头车的预测效果。图5为头车的压力测点布置。由于头车相比中间车具有复杂的流线型头部，因此为了更准确地预测头尾车的气动力，流线型头部和车身的压力测点布置分别考虑，而不是作为一个整体考虑。根据中间车方案14-4长度方向上两个压力测点之间的距离，计算得出流线型的头部沿长度方向应被分为7个部分，车身为8个部分。因此，如图5所示，得到了一个15-4的布局方案。与中间车一样，头车压力测点也是上下左右对称布置。对于流线型头部，测点布置基于上下左右的投影面积，而不是根据实际表面的形状来确定压力测点布置。
图6为流线型头车在方案15-4情况下各个气动力系数的压力积分结果与风洞实验结果的误差。可以发现，头车的升力系数在侧滑角小于5°范围内误差超过20％。这是因为一方面在小侧滑角范围内，列车本身气动力系数就很小，因此较小的实际差异就会就会导致较大的误差百分比；另一方面是因为在小角度范围内，列车表面粘性摩擦引起的气动力效果比压力差引起的效果更明显，而使用压力测点积分的方法是无法获得粘性摩擦引起的气动效应的。对于侧向力系数、侧滚力矩系数和摇头力矩系数，误差均小于10％。这说明在侧滑角30°范围内，方案15-4适合于头车的气动力测量。另外，虽然本发明研究的侧滑角范围小于30°，但是，从理论分析可知，对于更大的侧滑角，压力差引起的气动效应将比粘性效应更大，因此压力测点积分的结果会更加精确。因此在四个气动力参数的误差最大不超过20％的情况下，如表5所示，本发明的适用性可将侧滑角范围扩展至90°。
表5流线型头车压力积分测点布置方法
Claims (11)
1.一种测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)设置测力模型测定各测力点压力值：采用矩形分割的方式，分割运行列车车身侧面/顶面的投影面，得到车身长度方向A列，车身高度/宽度方向B行，共A×B个矩形测力方块区，标记为A-B；在每个矩形测力方块区的中心点设置测力点，获取运行列车车身上每个测力点的压力值Psy；
2)获取列车车身气动力系数试验值：通过压力积分法，结合每个测力点的压力值Psy计算得到列车车身气动力值，再由列车车身气动力值得出列车车身气动力系数试验值，所述列车车身气动力值包括：侧向力Fy、升力Fz、侧滚力矩mx和摇头力矩mz；列车车身气动力系数试验值包括：侧向力系数Cysy、升力系数Czsy、侧滚力矩系数Mxsy和摇头力矩系数Mzsy；
3)获取列车车身气动力系数参考值：利用测力天平测定并计算得到风洞试验的列车车身气动力系数参考值，列车车身气动力系数参考值包括：侧向力系数Cyck、升力系数Czck、侧滚力矩系数Mxck和摇头力矩系数Mzck；
4)初步指定车身长度方向测力点的初步布置列数为Acbn，结合列车车身气动力系数试验值和列车车身气动力系数参考值，探求得到车身高度/宽度方向测力点的预选布置行数Byxn；
5)按预选布置行数Byxn分组试验，结合列车车身气动力系数试验值和列车车身气动力系数参考值，探求得出车身长度方向测力点最优布置列数Azyn、车身高度/宽度方向测力点最优布置行数Bzyn；得到车身侧面/顶面测力点布置模型Azyn-Bzyn。
2.根据权利要求1所述的测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法，其特征在于，在步骤4)包括以下步骤：
4a)初步指定运行列车的车身长度方向测力点的初步布置列数为Acb1，车身高度/宽度方向测力点的分组布置行数为Bn-2、Bn、Bn+2；
4b)分别以Acb1-Bn-2、Acb1-Bn、Acb1-Bn+2为测力点布置形式，在选定的侧滑角β条件下，依照步骤2)得到列车车身气动力系数试验值；
4c)同样分别以Acb1-Bn-2、Acb1-Bn、Acb1-Bn+2为测力点布置形式，在步骤4b)选定的侧滑角β条件下，依照步骤3)得到列车车身气动力系数参考值；
4d)结合公式(4)，得到不同测力点布置形式下、不同侧滑角β条件下，列车车身气动力系数试验值相对于列车车身气动力系数参考值的误差率；
4e)选定在不同侧滑角β条件下，误差率最小的布置形式的车身高度/宽度方向测力点布置行数作为预选布置行数Byxn。
3.根据权利要求2所述的测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法，其特征在于，在步骤4a)中，初步布置列数Acb1为8-20中任一个整数值；分组布置行数Bn为4-10中任三个临近整数值；作为优选，Acb1为10；Bn为6，则Bn-2为4，Bn+2为8；和/或
作为优选，步骤4b)中侧滑角β为0-31°；作为优选，选定在e组数量的侧滑角β条件下，e为1-30，优选e为3-10，更优选e为4-6；作为优选，所述侧滑角β为5.87°、14.42°、30°。
4.根据权利要求3所述的测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法，其特征在于，在步骤4b)中，得到3×e组列车车身气动力系数试验值；在步骤4c)中得到3×e组列车车身气动力系数参考值；在步骤4d)中通过下述公式(4)分析得出列车车身气动力系数试验值相对于列车车身气动力系数参考值的误差率
在步骤4e)中，结合步骤4d)中得到的误差率；分析得出每个选定侧滑角β中，误差率综合最小的A-B布置形式，选定此布置形式的布置行数为预选布置行数Byxn。
5.根据权利要求1所述的测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法，其特征在于，在步骤5)包括以下步骤：
5a)指定步骤4)中的预选布置行数Byxn作为车身高度/宽度方向测力点的布置行数，车身长度方向测力点的分组布置列数为An-2、An、An+2；
5b)分别以An-2-Byxn、An-Byxn、An+2-Byxn为测力点布置形式，在选定的侧滑角β条件下，依照步骤2)得到列车车身气动力系数试验值；
5c)同样分别以An-2-Byxn、An-Byxn、An+1-Byxn为测力点布置形式，在步骤5b)选定的侧滑角β条件下，依照步骤3)得到列车车身气动力系数参考值；
5d)结合公式(4)，得到不同测力点布置形式下、不同侧滑角β条件下，列车车身气动力系数试验值相对于列车车身气动力系数参考值的误差率；
5e)选定在不同侧滑角β条件下，误差率最小的布置形式的车身长度方向测力点布置列数作为最优布置列数Azyn、车身高度/宽度方向测力点布置行数作为最优布置行数Bzyn；得到车身侧面/顶面测力点布置模型Azyn-Bzyn。
6.根据权利要求5所述的测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法，其特征在于，在步骤5a)中，车身高度/宽度方向测力点的布置行数为预选布置行数Byxn；分组布置列数An为8-20中任三个临近整数值；作为优选，An为14，则An-2为12，An+2为16；和/或
作为优选，步骤5b)中侧滑角β为0-31°；作为优选，选定在f组数量的侧滑角β条件下，f为1-30，优选f为3-10，更优选f为4-6；作为优选，所述侧滑角β为5.87°、14.42°、30°。
7.根据权利要求6所述的测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法，其特征在于，在步骤5b)中，得到3×f组列车车身气动力系数试验值；在步骤5c)中得到3×f组列车车身气动力系数参考值；在步骤5d)中通过下述公式(4)分析得出列车车身气动力系数试验值相对于列车车身气动力系数参考值的误差率：
在步骤5e)中，结合步骤5d)中得到的误差率；分析得出每个选定侧滑角β中，误差率综合最小的A-B布置形式，选定此布置形式的布置列数为最优布置列数Azyn，选定此布置形式的布置列数为最优布置行数Bzyn；得到车身侧面/顶面测力点布置模型Azyn-Bzyn。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法，其特征在于，步骤2)中结合每个测力点的压力值Psy计算得到列车车身气动力值具体为：
通过公式(1)、(2)，结合每个测力点的压力值Psy及车身尺寸得到气动力F、气动力矩m，即所述列车车身气动力值包括：侧向力Fy、升力Fz、侧滚力矩mx和摇头力矩mz；
F＝∫∫Pdxdy (1)
m＝∫∫PLdxdy (2)
其中，P代表每个压力测点的压力值，L表示从压力测点到力矩作用点的距离，dxdy表示每一个压力测点的积分面积；
作为优选，步骤2)中由列车车身气动力值得出列车车身气动力系数试验值具体为：
通过以下公式(3)得到列车车身气动力系数试验值：
其中，ρ为空气密度；u为车速；A为列车横截面面积；l为车身长度。
9.一种测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1)根据权利要求1-8中任一项所得到的车身侧面/顶面测力点布置模型Azyn-Bzyn，获取以最优布置列数Azyn布置列车车身测力点情况下，列车车身上最优平均每列长lAzy；
S2)以步骤S1)所得到的最优平均每列长lAzy为参考，得到列车车头长度方向测力点最优布置列数A′zyn；
S3)将列车车身的最优布置行数Bzyn，作为列车车头侧投影面的高度方向测力点最优布置行数B′zyn；得到车头侧投影面测力点布置模型A′zyn-B′zyn。
10.根据权利要求9所述的测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法，其特征在于，在步骤S2)中，将列车车头长度l′值除以最优平均每列长lAzy值所得商值四舍五入为列车车头的最优布置列数A′zyn。
11.一种列车气动力测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
P1)采用权利要求1-8中任一项所述的测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法建立列车车身气动力的测力点模型；
P2)采用权利要求10或11所述的测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法建立列车车头气动力的测力点模型
P3)根据步骤P1)所得的列车车身气动力的测力点模型在列车车身上布置测力点装置；根据步骤P1)所得的列车车头气动力的测力点模型在列车车头上布置测力点装置；
P4)获取列车车头、车身上每个测力点装置当前数值Pd；结合公式(1)、(2)分别得出列车车身和车头侧向力Fyd、升力Fzd、侧滚力矩mxd和摇头力矩mzd的当前值；
F＝∫∫Pdxdy (1)
m＝∫∫PLdxdy (2)
其中，P代表每个压力测点的压力值，L表示从压力测点到力矩作用点的距离，dxdy表示每一个压力测点的积分面积。
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113670566A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-11-19 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种基于风洞磁悬浮天平的脉动力测量方法 |
| CN114462153A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-05-10 | 兰州交通大学 | 一种不同路基高度下列车所受等效风荷载的计算方法 |
Citations (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4240128C1 (de) * | 1992-11-28 | 1994-05-19 | Daimler Benz Ag | Vorrichtung zur Simulation und Erfassung von Strömungsphänomenen an Kfz.-Modellen |
| KR0126302Y1 (ko) * | 1995-09-30 | 1998-12-01 | 전성원 | 자동차의 풍동 테스트 개선을 위한 콜렉터 플랩 |
| WO2002077599A2 (en) * | 2000-11-06 | 2002-10-03 | The Johns Hopkins University | Rapid prototype wind tunnel model and method of making same |
| US20030089167A1 (en) * | 2001-11-14 | 2003-05-15 | Freightliner Llc | Vehicle wind tunnel method and apparatus |
| JP2004061188A (ja) * | 2002-07-25 | 2004-02-26 | Railway Technical Res Inst | 移動体模型の空気力学的試験方法、及び空気力学的試験用移動体模型 |
| DE10338638A1 (de) * | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Bayerische Motoren Werke Ag | Versuchsstand und Verfahren für aerodynamische Messungen an Fahrzeugen |
| US20070186669A1 (en) * | 2005-09-23 | 2007-08-16 | Velocomp, Llp | Apparatus for measuring total force in opposition to a moving vehicle and method of using |
| CN101441128A (zh) * | 2009-01-07 | 2009-05-27 | 中南大学 | 恶劣风环境安全行车方法及其系统 |
| CN101650265A (zh) * | 2009-09-14 | 2010-02-17 | 中南大学 | 车辆气动力实车测试计算方法 |
| CN101650255A (zh) * | 2009-09-14 | 2010-02-17 | 中南大学 | 列车风作用下侧向人员安全退避距离确定方法及测试系统 |
| CN101650757A (zh) * | 2009-09-14 | 2010-02-17 | 中南大学 | 列车风作用下侧向人员人体气动特性数值计算方法 |
| CN101968399A (zh) * | 2010-10-18 | 2011-02-09 | 西南交通大学 | 一种车辆、桥梁模型风洞试验系统 |
| CN102063641A (zh) * | 2010-10-14 | 2011-05-18 | 北京大学 | 高速铁路沿线风速预测方法 |
| CN103245482A (zh) * | 2012-02-13 | 2013-08-14 | 同济大学 | 空气动力制动装置风洞试验模型 |
| CN103852269A (zh) * | 2012-12-01 | 2014-06-11 | 南车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 高速列车运行动力学参数检测方法 |
| CN105447302A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-03-30 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种动车组气动力估算方法 |
| JP2016080375A (ja) * | 2014-10-10 | 2016-05-16 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 鉄道車両の空気力係数推定方法 |
| CN111175011A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-19 | 中南大学 | 模拟列车行驶时风机工作环境并测量风机风量的装置及方法 |
-
2020
- 2020-07-10 CN CN202010664916.2A patent/CN111829798B/zh active Active
Patent Citations (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4240128C1 (de) * | 1992-11-28 | 1994-05-19 | Daimler Benz Ag | Vorrichtung zur Simulation und Erfassung von Strömungsphänomenen an Kfz.-Modellen |
| KR0126302Y1 (ko) * | 1995-09-30 | 1998-12-01 | 전성원 | 자동차의 풍동 테스트 개선을 위한 콜렉터 플랩 |
| WO2002077599A2 (en) * | 2000-11-06 | 2002-10-03 | The Johns Hopkins University | Rapid prototype wind tunnel model and method of making same |
| US20030089167A1 (en) * | 2001-11-14 | 2003-05-15 | Freightliner Llc | Vehicle wind tunnel method and apparatus |
| JP2004061188A (ja) * | 2002-07-25 | 2004-02-26 | Railway Technical Res Inst | 移動体模型の空気力学的試験方法、及び空気力学的試験用移動体模型 |
| DE10338638A1 (de) * | 2003-08-22 | 2005-03-17 | Bayerische Motoren Werke Ag | Versuchsstand und Verfahren für aerodynamische Messungen an Fahrzeugen |
| US20070186669A1 (en) * | 2005-09-23 | 2007-08-16 | Velocomp, Llp | Apparatus for measuring total force in opposition to a moving vehicle and method of using |
| CN101441128A (zh) * | 2009-01-07 | 2009-05-27 | 中南大学 | 恶劣风环境安全行车方法及其系统 |
| CN101650265A (zh) * | 2009-09-14 | 2010-02-17 | 中南大学 | 车辆气动力实车测试计算方法 |
| CN101650255A (zh) * | 2009-09-14 | 2010-02-17 | 中南大学 | 列车风作用下侧向人员安全退避距离确定方法及测试系统 |
| CN101650757A (zh) * | 2009-09-14 | 2010-02-17 | 中南大学 | 列车风作用下侧向人员人体气动特性数值计算方法 |
| CN102063641A (zh) * | 2010-10-14 | 2011-05-18 | 北京大学 | 高速铁路沿线风速预测方法 |
| CN101968399A (zh) * | 2010-10-18 | 2011-02-09 | 西南交通大学 | 一种车辆、桥梁模型风洞试验系统 |
| CN103245482A (zh) * | 2012-02-13 | 2013-08-14 | 同济大学 | 空气动力制动装置风洞试验模型 |
| CN103852269A (zh) * | 2012-12-01 | 2014-06-11 | 南车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 高速列车运行动力学参数检测方法 |
| JP2016080375A (ja) * | 2014-10-10 | 2016-05-16 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 鉄道車両の空気力係数推定方法 |
| CN105447302A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-03-30 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种动车组气动力估算方法 |
| CN111175011A (zh) * | 2020-01-08 | 2020-05-19 | 中南大学 | 模拟列车行驶时风机工作环境并测量风机风量的装置及方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| HUOYUEXIANG 等: ""A wind tunnel test method on aerodynamic characteristics of moving vehicles under crosswinds"", 《JOURNAL OF WIND ENGINEERING AND INDUSTRIAL AERODYNAMICS》 * |
| 周鹏: ""高速列车气动特性及环境研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 * |
| 熊小慧 等: ""兰州-新疆线强侧风作用下车辆的气动特性"", 《中南大学学报（自然科学版）》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113670566A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-11-19 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种基于风洞磁悬浮天平的脉动力测量方法 |
| CN113670566B (zh) * | 2021-08-20 | 2024-02-09 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种基于风洞磁悬浮天平的脉动力测量方法 |
| CN114462153A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-05-10 | 兰州交通大学 | 一种不同路基高度下列车所受等效风荷载的计算方法 |
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