机械工程学报

作者：胡彦霖, 凌亮, 张恒, 王开云

单位：西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室 成都 610031

关键词：高速列车,风环境,空气动力学,车辆系统动力学；

基金：四川省重大科技专项(2023ZDZX0008)和国家自然科学基金(52388102)资助项目。

列车在强风作用下驶出隧道时，作用于车体的气动载荷会发生突变，进而影响列车的动力学性能。为研究强风环境下高速列车从隧道驶出时的运行安全性，基于有限体积方法和重叠网格技术对列车气动载荷进行仿真分析，并建立列车-轨道耦合动力学模型，计算气动载荷作用下列车的动力学响应。研究结果表明，双线隧道出口侧风位于列车运行侧时作用于车辆的瞬态气动载荷波动最大，同时也大于侧风位于单线隧道出口两侧的情况；头车运行姿态变化幅度明显大于中间车和尾车，车辆横向位移和侧滚角均存在1.0 Hz左右的波动频率；载重越低、风速越高，隧道出口处气动载荷作用下轮重减载率越大，且风速超过21 m/s时空载列车轮重减载率超出安全限值。研究考虑了山区铁路隧道基本特征，讨论了隧道形式、风向角、风速等因素对列车气动特性和动力学性能的影响，可以为山区铁路强风条件列车行车安全问题研究提供参考。

来源：2025年第10期

《机械工程学报》期刊编辑部

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