| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| 第1章 绪论 | 第16-27页 |
| 1.1 研究意义 | 第16-17页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第17-25页 |
| 1.2.1 横向风作用下列车气动特性研究 | 第17-19页 |
| 1.2.1.1 现场实测 | 第17页 |
| 1.2.1.2 风洞试验 | 第17-18页 |
| 1.2.1.3 数值模拟 | 第18-19页 |
| 1.2.2 风屏障防风效果研究 | 第19-23页 |
| 1.2.2.1 解析方法 | 第19-20页 |
| 1.2.2.2 现场实测 | 第20页 |
| 1.2.2.3 风洞试验 | 第20-22页 |
| 1.2.2.4 数值模拟(CFD) | 第22-23页 |
| 1.2.3 存在的问题 | 第23-25页 |
| 1.3 本文的工作安排 | 第25-27页 |
| 第2章 风屏障的风洞试验及CFD模拟方法 | 第27-44页 |
| 2.1 概述 | 第27页 |
| 2.2 风屏障形式 | 第27-29页 |
| 2.2.1 常规铁路风屏障 | 第27-28页 |
| 2.2.2 大跨度桥梁风屏障 | 第28-29页 |
| 2.3 风屏障缩尺模型的风洞试验模拟 | 第29-35页 |
| 2.3.1 风屏障缩尺模型风洞试验 | 第29-32页 |
| 2.3.1.1 车辆风荷载试验 | 第30-31页 |
| 2.3.1.2 风速场测试 | 第31-32页 |
| 2.3.2 孔径的影响 | 第32-33页 |
| 2.3.3 开孔形状的影响 | 第33页 |
| 2.3.4 格栅式风屏障与圆孔形风屏障的相似性 | 第33-35页 |
| 2.4 风屏障的CFD模拟方法 | 第35-43页 |
| 2.4.1 节段模型风洞试验(平地路基) | 第35-36页 |
| 2.4.2 数值模型的计算区域及边界条件 | 第36-38页 |
| 2.4.3 无风屏障时车辆气动特性的数值模拟 | 第38-40页 |
| 2.4.4 风屏障的直接模拟方法 | 第40页 |
| 2.4.5 风屏障的多孔介质的模拟方法 | 第40-43页 |
| 2.4.5.1 多孔介质模型 | 第41页 |
| 2.4.5.2 结果分析 | 第41-43页 |
| 2.5 结论 | 第43-44页 |
| 第3章 铁路风屏障的防风机理研究 | 第44-64页 |
| 3.1 概述 | 第44页 |
| 3.2 节段模型风洞试验 | 第44-47页 |
| 3.2.1 车辆风荷载风洞试验 | 第45-46页 |
| 3.2.2 风压分布试验 | 第46-47页 |
| 3.3 无风屏障时车辆的雷诺数效应 | 第47-52页 |
| 3.3.1 车辆位置的影响 | 第47页 |
| 3.3.2 线路构造形式的影响 | 第47-48页 |
| 3.3.3 高路堤车辆雷诺数效应的相似性 | 第48-52页 |
| 3.4 风屏障对轨道上方风压分布的影响 | 第52-54页 |
| 3.4.1 风屏障布置形式的影响 | 第52页 |
| 3.4.2 风屏障高度的影响 | 第52-53页 |
| 3.4.3 线路构造形式的影响 | 第53-54页 |
| 3.5 风屏障对车辆风荷载的影响 | 第54-57页 |
| 3.5.1 风屏障高度的影响 | 第54-55页 |
| 3.5.2 双车交会的影响 | 第55页 |
| 3.5.3 线路构造形式的影响 | 第55-56页 |
| 3.5.4 透风率的影响 | 第56-57页 |
| 3.6 风屏障对车辆响应的影响 | 第57-62页 |
| 3.6.1 风-车-桥(线)耦合振动分析方法 | 第57-59页 |
| 3.6.2 结果分析 | 第59-62页 |
| 3.6.2.1 风屏障高度的影响 | 第59-60页 |
| 3.6.2.2 车辆位置的影响 | 第60-61页 |
| 3.6.2.3 风屏障透风率的影响 | 第61-62页 |
| 3.6.2.4 线路构造形式的影响 | 第62页 |
| 3.7 小结 | 第62-64页 |
| 第4章 风屏障对运动车辆横风气动特性的影响 | 第64-92页 |
| 4.1 概述 | 第64-65页 |
| 4.2 横向风作用下运动车辆气动力系数的理论关系式 | 第65-67页 |
| 4.3 理论关系式的验证 | 第67-69页 |
| 4.3.1 适用范围验证 | 第67页 |
| 4.3.2 合理性验证 | 第67-69页 |
| 4.4 无风屏障时运动车辆横风气动特性的数值模拟 | 第69-76页 |
| 4.4.1 模型参数选取 | 第69-71页 |
| 4.4.2 网格数量无关性 | 第71页 |
| 4.4.3 区域无关性 | 第71-72页 |
| 4.4.4 无横向风时的流场特性 | 第72-73页 |
| 4.4.5 车辆静止时的流场特性 | 第73-74页 |
| 4.4.6 横风作用下运动车辆的气动特性 | 第74-76页 |
| 4.5 设置风屏障后运动车辆的气动特性 | 第76-80页 |
| 4.5.1 近似计算方法 | 第76-78页 |
| 4.5.2 近似计算方法的数值模拟验证 | 第78-80页 |
| 4.6 风屏障对高速列车的附加气动作用 | 第80-90页 |
| 4.6.1 风屏障对列车周围流场的影响 | 第80-84页 |
| 4.6.1.1 头车周围流场特性 | 第80-81页 |
| 4.6.1.2 尾车周围流场特性 | 第81-84页 |
| 4.6.2 附加气动作用的计算 | 第84页 |
| 4.6.3 附加气动作用计算公式的验证 | 第84-87页 |
| 4.6.4 路基类型的影响 | 第87-90页 |
| 4.6.4.1 对理论关系式的影响 | 第88-89页 |
| 4.6.4.2 对近似计算方法的影响 | 第89-90页 |
| 4.7 近似计算方法的误差分析 | 第90页 |
| 4.8 小结 | 第90-92页 |
| 第5章 风屏障风荷载及列车风作用下的疲劳特性 | 第92-106页 |
| 5.1 概述 | 第92页 |
| 5.2 横向风作用下的风屏障风荷载 | 第92-94页 |
| 5.2.1 节段模型风洞试验 | 第92-93页 |
| 5.2.2 结果分析 | 第93-94页 |
| 5.3 列车风作用下风屏障瞬态风荷载 | 第94-100页 |
| 5.3.1 冲击波的传递规律 | 第94-95页 |
| 5.3.2 数值模拟验证 | 第95-100页 |
| 5.3.2.1 计算参数的准确性 | 第95-97页 |
| 5.3.2.2 风屏障瞬态风荷载的分析 | 第97-100页 |
| 5.4 列车风作用下风屏障细节的疲劳特性 | 第100-104页 |
| 5.4.1 疲劳分析理论 | 第101-102页 |
| 5.4.2 风屏障疲劳分析 | 第102-104页 |
| 5.4.2.1 有限元模型 | 第102-103页 |
| 5.4.2.2 结果分析 | 第103-104页 |
| 5.5 小结 | 第104-106页 |
| 第6章 风屏障行车防风效果的综合评价 | 第106-117页 |
| 6.1 概述 | 第106页 |
| 6.2 风屏障性能的评价指标 | 第106-108页 |
| 6.2.1 常用评价指标 | 第106-107页 |
| 6.2.2 车辆风载突变效应 | 第107-108页 |
| 6.3 综合评价方法的简介 | 第108-110页 |
| 6.4 数据包络法的理论 | 第110-111页 |
| 6.5 基于数据包络法的铁路风屏障综合评价 | 第111-114页 |
| 6.5.1 基于车辆风载突变效应的综合评价 | 第111-113页 |
| 6.5.2 基于车辆响应的综合评价 | 第113-114页 |
| 6.6 评价指标间的一致性 | 第114-115页 |
| 6.7 小结 | 第115-117页 |
| 结论及展望 | 第117-120页 |
| 致谢 | 第120-121页 |
| 参考文献 | 第121-128页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 | 第128-129页 |