摘要：Bogies are responsible for a significant amount of aerodynamic resistance and noise,both of which negatively affect high-speed train performance and passenger *** the present study,the passive control method is applied in designing the bogie cabins of a high-speed train to improve its aerodynamic *** passive control measures are introduced,namely,adding a spoiler and creating diversion grooves near the bogie ***,the aerodynamic and aeroacoustic characteristics of a high-speed train operating at 350 km/h under different control strategies are numerically investigated using the improved-delayed-detached-eddy simulation(IDDES)and the acoustic finite element method(FEM).The impacts of passive control devices on drag reduction,slipstream,and aerodynamic noise are presented and *** results reveal that the passive control devices have a major effect on the slipstream around the *** amplitude of the fluctuating pressure is higher in the first half of the train than in the second *** first bogie has the maximum amplitude of the acoustic pressure for both the train with and without passive *** the far field,the spoiler installation and placement of the diversion grooves in the front of the bogie cabin can significantly reduce aerodynamic drag and ***,as shown in this study,using passive control methods to improve the aerodynamic and aeroacoustic properties of high-speed trains can be a viable option.

摘要：受电弓接触网系统为高速列车提供电能,正确评估受电弓与接触网之间的接触力(CF)对于稳定供电至关重要.CF的大小和变化范围决定了列车受流质量和安全运行.因此,快速、准确地预测CF具有重要意义.然而,通过实验收集CF数据具有挑战性,并且通过数值模拟获得及时结果并不总是可行的.在本研究中,我们提出了一种结合元启发式优化和高斯过程回归的高效的代理模型方法,来预测受电弓接触网系统接触力统计量。首先,使用有限元法(FEM)建立并验证受电弓接触网模型,用于生成训练和测试数据集.其次,利用高斯过程回归(GPR)进行对接触力的预测.将一种新开发的元启发式优化,即二元饥饿游戏搜索(HGS),应用于特征选择.为了增强BHGS的性能,嵌入了混沌机制,产生了ChaOs-HGSGPR(CHGS-GPR).最后,对CHGS-GPR的预测结果进行了评估.结果发现,所提出的CHGS-GPR对CF的平均值提供了相当准确的预测,并且可以扩展到铁路线路的初步设计、列车运行的实时评估和控制.

摘要：随着列车运行速度的不断提升,气动效应对列车运行安全性产生的影响越来越突出。目前针对高速列车横风效应的研究通常假定列车表面光滑,实际上列车表面是非光滑的,边界层内的流动特性有所不同。利用微结构进行非光滑表面设计的新型技术手段可能改善高速列车在横风条件下的气动性能。以在车顶加设矩形条带组的方式,对1∶25比例的列车模型进行局部非光滑设计;采用改进的延迟分离涡模拟(IDDES)方法对横风作用下光滑表面和粗糙表面的列车模型进行气动性能模拟。结果表明,与光滑模型相比,粗糙模型下的侧向力系数和倾覆力矩系数分别降低了3.71%和10.56%。选取条带的宽度、高度和长度为设计变量,基于正交试验设计方法设计不同的数值模拟方案,利用方差分析和极差的方法探索矩形条带几何参数与列车侧向力和倾覆力矩间的关系,给出条带外形设计的优选方案。本研究可为横风作用下如何提升高速列车的气动性能提供理论依据。

摘要：以3节车厢组成的EMU列车1∶8缩比简化外形为基础,在速度为65m/s条件下,对全封闭原始外风挡,平整外风挡缩比后间距缝隙分别为5、7、9mm,半包外风挡,以及5 mm缝隙前移27 mm工况下的6种外风挡形式对列车各车厢气动性能的影响进行了研究,并对列车各组成部分的气动力特性进行了统计和归类,给出不同外风挡缝宽条件下各部件对列车总气动力的贡献,详细分析风挡内部的压力和速度特性随缝宽的变化规律,为高速列车局部减阻优化设计提供了决策依据。

摘要：研究强气动荷载作用下磁浮列车的动力学特性对磁浮列车的悬浮稳定设计有重要意义。本文基于简化的TR08型磁浮列车,采用滑移网格方法,研究了明线单车运行和会车场景下作用在列车上的瞬态气动荷载特性、气动荷载振荡的来源及气动荷载作用下列车的动力学特性。结果表明:TR08型磁浮列车受到的气动荷载随速度的增大而增大,总体呈现尾车>头车>中车的规律。俯仰力矩在气动荷载中占主导地位,是影响列车安全运行最重要的因素。列车气动荷载振荡主要由下部结构引起,与上/下部结构相比,单节列车俯仰力矩的峰值出现了迟滞现象,偏航力矩则无此现象。单车以600 km/h的速度运行时,悬浮磁铁间隙波动的幅值将超过安全极限;以600 km/h的速度交会时,将发生失稳。本文的结论可为磁浮列车的稳定设计提供参考。

摘要：针对地铁列车在隧道内的运行特点,采用FLUENT(6.3.26)三维模拟软件,在列车最高运行速度120 km/h的条件下,对列车进出隧道洞口、在隧道内匀速运行、进出站及加减速运行、经过中间风井等多个运行场景的压力波及压力变化率进行模拟分析,提出地铁列车在隧道内运行压力波和压力变化率规律,以及在给定压力舒适度标准下的最大隧道阻塞比。

摘要：明线会车、隧道会车和过隧道工况下的气动压力波对高速列车的动力响应和运行安全产生很大影响,本文建立了三辆编组的高速列车动力学模型,通过数值仿真得到了列车在三种工况下的车体所受的气动力,基于数值积分分析了列车的动力响应和脱轨系数。研究发现:明线会车和隧道会车工况相比,车辆的侧向运动相反。明线会车和过隧道时,气动载荷对列车的脱轨系数影响较小,而隧道会车时,气动载荷作用对尾车的安全性影响较大。

摘要：随着运行速度的提升,高速列车对气动外形的要求也越来越高,追求性能优异、美观大方的气动外形是新型高速列车研发的一个重要方向.基于当前高速列车外形研发的思路,可以将气动外形优化概括为基于流场机理的改型优化和基于优化算法的外形优化两类.本文简要回顾了当前国内外在这两类优化途径上的系列工作,着重介绍了作者所在团队近年来做过的一系列气动外形优化工作.在基于流场机理的改型优化上,着重从“和谐号”和“复兴号”这两款主力车型的外形研发上探讨其改型优化的思路,主要探讨了空调导流罩、受电弓平台、风挡和转向架裙板几类对列车阻力影响较为明显的部件的优化设计,并介绍了其相对于上一代车型在气动性能上的提升.基于优化算法的外形优化方法,则因循气动外形优化流程,在列车外形已经具有较好性能的基础上,以高速列车头型流线型为主要优化对象,分别从高速列车参数化方法、替代模型开发以及优化算法改进三个方面进行介绍.其中,高速列车参数化方法主要介绍了局部型函数法、修正车辆造型函数法和类别/形状函数法三类;替代模型开发介绍了最优化替代模型和基于交叉验证的Kriging模型;在优化算法的改进上介绍了改进的非劣分类多目标粒子群算法和连续域混沌蚁群算法两方面的内容.基于上述三个方面介绍了气动外形优化策略在典型工程上的应用案例.

摘要：向Al-5Zn-1Mg-0.1Ga-0.1Sn-0.05Mn母合金掺杂不同含量稀土Ce,通过金相分析、电化学测试及腐蚀形貌分析等研究合金在摩尔浓度为4 mol/L的NaOH溶液中的电化学性能。结果表明:当添加质量分数为0.3%的Ce时,合金晶粒最细小,第二相粒子分布细小均匀。Ce提高阳极活性,降低合金自腐蚀反应速率,合金的电化学性能最佳。添加Ce抑制合金在摩尔浓度为4 mol/L的NaOH溶液中的不均匀腐蚀,更趋于均匀腐蚀。Al-5Zn-1Mg-0.1Ga-0.1Sn-0.05Mn-0.3Ce具有最佳综合性能,适合作碱性电解质中铝-空气电池阳极合金。

摘要：受激拉曼散射增益具有无空间烧孔特性,通过简单的腔型设计,拉曼激光器即可实现稳定单纵模运转。同时拉曼激光波长灵活,因此拉曼激光器在特殊波长单频激光领域具有重要技术优势。近年来,随着金刚石合成技术的突破,以金刚石作为增益介质的单纵模、高功率拉曼激光器获得了快速发展。文中简要介绍了拉曼激光器的单纵模运行机制;总结了单纵模金刚石拉曼激光器的研究进展;并对单纵模金刚石拉曼激光器的发展趋势进行了展望。