惠凌宇
摘 要:在高鐵快速發(fā)展的背景下,需要解決列車與側(cè)風交互問題。在側(cè)風環(huán)境的影響下,車輛可能遇到安全運行問題,只有提出穩(wěn)定側(cè)風的方法,對側(cè)風的變動范圍進行明確,了解每個懸架參數(shù)變化與高鐵運轉(zhuǎn)之間的關(guān)系,才能合理應對側(cè)風產(chǎn)生的影響?;诖丝梢詰米詣訖M向阻尼器對側(cè)風問題產(chǎn)生的車輛振動進行平衡,需要將硬件設備與軟件設備相結(jié)合,才能設置符合標準的控制模塊。
關(guān)鍵詞:側(cè)風;高鐵運營;車輛安全;影響因素
在高鐵運行角度來看,側(cè)風的擾動是需要關(guān)注的重點,側(cè)風具有一定的不確定性,側(cè)風對高鐵運行造成的主要擾動為,車輛運行負荷有所增加,具體的負荷量尚不清楚。通過了解高鐵運行需求得出,需要保證車輛安全性與穩(wěn)定性,對多種外界因素進行有效排除。在高鐵運行領(lǐng)域中,側(cè)風已經(jīng)成為迫切研究的課題。在研究工作開展中,需要以安全性作為出發(fā)點,深入分析高鐵尾端穩(wěn)定狀態(tài)和輪軌安全情況,闡述側(cè)風造成的擾動。
一、車輛系統(tǒng)動力性模型分析
在針對風的載荷情況進行分析過程中,需要將安全原則作為核心內(nèi)容,構(gòu)建與高鐵運行需求相符的動態(tài)模型。在楓樹動態(tài)系統(tǒng)得到激活后,需要合理使用p側(cè)風ck軟件,完成精準記錄與計算,為保證計算結(jié)果與系統(tǒng)運行需求相符,需要對風速等時間因素進行確定,保證模型獲取的風量接近自然風特征。通過了解高鐵運行結(jié)構(gòu)參數(shù)得出,需要應用simp側(cè)風ck軟件,實現(xiàn)立體模型分析。在研究案例選擇過程中,以高鐵車頭為研究案例,觀察高鐵車頭在側(cè)風的影響下,形成的各種參數(shù)。在懸架系統(tǒng)分析過程中,需要合理應用到二級懸架設備,對車身起到支撐作用,對橫向動力進行傳遞,預防出現(xiàn)車輛振動現(xiàn)象。在第一懸掛裝置過程中,需要使用到大量彈簧設備,在定位節(jié)點和垂直阻尼器應用時,重點關(guān)注阻尼器狀態(tài),達到減震的理想目標,合理調(diào)整滾動扭桿。
此階段研究過程中,主要了解側(cè)風對高鐵運行產(chǎn)生的影響,因此需要針對運行模型合理簡化,忽略外界多種影響因素。再考慮懸架靈活性問題時,可以將車輛視為運行的整體,大部分車輛處于非線性運行狀態(tài),因此可以合理應對線性關(guān)系與非線性關(guān)系,保證系統(tǒng)建模工作質(zhì)量。在車輛系統(tǒng)非線性分析時,正確選擇懸掛參數(shù),深入了解懸掛接觸到的多種問題,明確高鐵運動中產(chǎn)生的非線性關(guān)系。在幾何參數(shù)分析過程中,需要合理融入接觸理論,分析參數(shù)和蠕滑系數(shù)之間的線性關(guān)系。針對幾何非線性理論進行全面分析時,需要了解懸掛裝置的主要特點,以垂直減震器作為核心內(nèi)容,深入了解臥式止震器與減震器的實際狀態(tài),保證側(cè)風影響因素分析的全面性[1]。
二、側(cè)風作用下高鐵安全運行需要關(guān)注的重點問題
1.做好運行指標分析
在安全運行指標探討進行中,需要分析風速與風向之間的關(guān)系,在側(cè)風環(huán)境影響下,預防出現(xiàn)較大的橫向力,若是在車身方面出現(xiàn)橫向驅(qū)動問題,需要做好靜態(tài)斷裂分析工作。深入了解側(cè)向穩(wěn)定性問題,才能分析側(cè)風對列車運行產(chǎn)生的安全威脅。在高鐵車速與風速處于恒定狀態(tài)下,軸向風力在達到90°的情況下為最大值,在風向呈銳角狀態(tài)時,風的影響會明顯高于90°的影響。在高鐵與風速固定的情況下,軸的橫向力會隨著車速變快逐漸增加,車身也會出現(xiàn)橫向加速度現(xiàn)象,無法保證車輛擁有穩(wěn)定運行指標。根據(jù)目前實際情況來講,國內(nèi)外在側(cè)風對高鐵產(chǎn)生的影響評估方面,仍存在直接差異,通過了解相關(guān)規(guī)定可以得出,車體在橫向加速過程中,需要將極限指標控制在0.5m/s2的范圍內(nèi)。
在列車處于高速直線行駛狀態(tài)時,車輪會與軌道完全接觸,在列車經(jīng)過曲線路段時,車輛離心力會與側(cè)風產(chǎn)生相互效應,可能影響列車的運行安全[2]。
2.輪軌作用安全分析
在列車進入曲線運行階段后,列車運行壓力逐漸增加,軸的橫向力在無法承受外部壓力的情況下,可能存在脫軌風險,因此需要對外界影響因素進行高度重視。在脫軌事故因素調(diào)查時,車輛載荷問題和側(cè)風的影響問題,都是需要重點關(guān)注的核心內(nèi)容。在實驗工作進行中,需要解決三角坑軌道存在的特殊性,以靜態(tài)脫軌試驗為核心內(nèi)容。
3.車輛系統(tǒng)懸掛系數(shù)與安全性之間存在的關(guān)聯(lián)
在高鐵運轉(zhuǎn)角度來看,高速沉降架是不可缺少的重要內(nèi)容,在二級懸架分析過程中,需要深入了解空氣彈簧運轉(zhuǎn)狀態(tài),做好彈簧鋼性分析,了解彈簧在高頻激勵的作用下,自身動態(tài)是否發(fā)生變化。在系統(tǒng)懸架分析工作進行中,需要了解減震器的實際情況,降低外界因素產(chǎn)生的干擾,將剛度規(guī)范在理想范圍內(nèi),預防出現(xiàn)分析理念滯后問題。在使用高速懸架時,需要突出兩方面工作特點,首先,在高鐵高速運轉(zhuǎn)情況下,側(cè)風是否對運行情況產(chǎn)生壓力,高鐵懸架與扭動桿配合,是否可以應對外界壓力。其次,在懸架不同的背景下,無法形成高頻阻抗,只有對傾翻系數(shù)比例進行確定,了解內(nèi)部總減載率[3]。
在高鐵運行角度來看,隨著側(cè)風逐漸增加,空氣彈簧懸架的自身性能也會隨之提升,只有優(yōu)化高鐵的抗傾覆能力,才能保證高鐵處于穩(wěn)定運轉(zhuǎn)狀態(tài)。在側(cè)風對高鐵運行產(chǎn)生影響的因素分析時,需要分析側(cè)風的載荷特性,使用CFD分析模式,對高鐵經(jīng)歷的特殊路段進行影響因素分析,提升研究工作的覆蓋性。在協(xié)調(diào)測試工作進行時,對系統(tǒng)布局進行優(yōu)化,深入了解高鐵運行需求,降低高鐵受到的外部阻力,使高鐵處于穩(wěn)定運行狀態(tài)。在未來發(fā)展中,仍需對研究工作進行深化,解決研究體系存在的不足。
三、結(jié)語
綜上所述,本文主要針對側(cè)風對高鐵產(chǎn)生的影響進行分析,通過研究方法得出,分析工作需要使用到統(tǒng)籌實驗和資源計算等方法,通過系統(tǒng)規(guī)劃措施,了解高鐵運行需求,降低外界因素對高鐵運行產(chǎn)生的影響,滿足新時代發(fā)展需求。
參考文獻:
[1]郭文華,洪新民,陳春霞.側(cè)風下高鐵列車交會運行時車—橋耦合振動[J].中國鐵道科學,2020,41(04):48-56.
[2]樸明偉,李娜,方照根,兆文忠.高鐵車輛的側(cè)風擾動安全性探討[J].大連交通大學學報,2018,34(03):1-8.
[3]張帆,張嫻.高速車輛系統(tǒng)減振控制技術(shù)創(chuàng)新活動分析與對策研究[J].科技管理研究,2017,32(21):19-24+29.