李鯤

(中鐵第一勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司，陜西 西安，710043)

新建蘭州至烏魯木齊第二通道(簡稱蘭新第 2雙線)為客運(yùn)專線鐵路，全長1 776.9 km，是世界上1條已建成的最長高速鐵路，也是世界首條穿越大風(fēng)區(qū)的高速鐵路。線路在甘肅和新疆境內(nèi)穿越五大風(fēng)區(qū)總長超過500 km，其中舉世聞名的百里風(fēng)區(qū)、15 km風(fēng)區(qū)是世界內(nèi)陸風(fēng)力最為強(qiáng)勁的地區(qū)之一，區(qū)內(nèi)自然條件惡劣，風(fēng)速高，風(fēng)期長，起風(fēng)速度快，最大瞬時風(fēng)速達(dá)64 m/s，大風(fēng)曾多次造成既有蘭新鐵路翻車、停輪事故，給鐵路運(yùn)輸帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重的社會影響[1]。蘭新第2雙線計劃運(yùn)營速度高達(dá)350 km/h，通過大風(fēng)頻繁、風(fēng)力強(qiáng)勁的風(fēng)區(qū)。通過防風(fēng)結(jié)構(gòu)研究解決大風(fēng)區(qū)高速鐵路防風(fēng)技術(shù)難題，對蘭新第二雙線的順利建成、建成鐵路的運(yùn)輸安全乃至今后西部內(nèi)陸地區(qū)的高速鐵路建設(shè)均有極其重大的意義。防風(fēng)工程的首要任務(wù)是防止列車被大風(fēng)吹翻[2-8]。既有蘭新、南疆鐵路均曾經(jīng)發(fā)生過因大風(fēng)吹翻列車，造成人員傷亡的重大事故，因此，既有蘭新鐵路在線路迎風(fēng)側(cè)修建擋風(fēng)墻，有效防止了列車因大風(fēng)傾覆[9-12]。但是，既有蘭新線運(yùn)行普速內(nèi)燃機(jī)車，蘭新第2雙線運(yùn)行高速動車組，這就引起2個問題：首先是動車組運(yùn)行速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通內(nèi)燃列車速度，在同樣橫風(fēng)條件下，動車組所受到的氣動升力和傾覆力矩要大很多，并且動車組質(zhì)量比較小，抗傾覆的能力更弱，因此，擋風(fēng)墻結(jié)構(gòu)對動車組的防護(hù)效果需要進(jìn)一步研究；其次，防風(fēng)工程的另一要務(wù)是防止受電弓和接觸網(wǎng)脫離，既有蘭新鐵路沒有接觸網(wǎng)的問題，而高速鐵路動車組運(yùn)行中如果接觸網(wǎng)在大風(fēng)中偏移太大，將使受電弓和接觸網(wǎng)脫離，突然的電力中斷將導(dǎo)致一系列問題甚至是災(zāi)難性后果。防風(fēng)工程還必須兼顧防沙的功能。蘭新第2雙線所經(jīng)過的幾大風(fēng)區(qū)特別是煙墩風(fēng)區(qū)和百里風(fēng)區(qū)存在極為特殊的次生災(zāi)害，即大風(fēng)往往伴隨著風(fēng)沙甚至吹起沙礫，嚴(yán)重時擊碎列車的車窗玻璃，損壞車體結(jié)構(gòu)，侵蝕和掩埋軌道，給行車安全帶來嚴(yán)重后果。因此，新型防風(fēng)工程還必須考慮列車高速通過時的防沙功能。目前，世界各國的防風(fēng)設(shè)施主要是擋風(fēng)墻、防風(fēng)柵欄等風(fēng)障結(jié)構(gòu)，根據(jù)目前的研究和既有線上的運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，這些設(shè)施無法同時滿足以上要求。為此，本文設(shè)計一種新型防風(fēng)結(jié)構(gòu)即防風(fēng)走廊，通過數(shù)值計算、結(jié)合風(fēng)洞試驗(yàn)，研究防風(fēng)走廊內(nèi)動車組的傾覆安全特性、接觸網(wǎng)的流場特性以及其背風(fēng)區(qū)開口流場特性，驗(yàn)證其對動車組、受電弓和接觸網(wǎng)的綜合防護(hù)能力以及防沙能力；通過動模型試驗(yàn)，研究防風(fēng)走廊的隧道空氣動力效應(yīng)。

1 動車組傾覆穩(wěn)定性研究

1.1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ?/h3>

風(fēng)洞試驗(yàn)在中國空氣動力研究與發(fā)展中心 8 m×6 m(寬×高)風(fēng)洞中進(jìn)行。該風(fēng)洞為直流式、閉口、串列雙試驗(yàn)段大型低速風(fēng)洞，本次試驗(yàn)在第2試驗(yàn)段進(jìn)行。第2試驗(yàn)段截面高×寬為8 m×6 m，長15 m，穩(wěn)定風(fēng)速范圍為20～70 m/s。

動車組試驗(yàn)?zāi)Ｐ腿鐖D1所示，模型的比例為1:15。本次試驗(yàn)以將在蘭新2線運(yùn)行CRH2型列車為研究對象，采用三車編組即頭車＋中間車+尾車，防風(fēng)走廊全長6 m。試驗(yàn)需將測力天平等安置在車內(nèi)，因此，動車組車體內(nèi)部設(shè)計成空心結(jié)構(gòu)；模型外部采用紅松木，內(nèi)撐角鋼焊接的骨架；每輛模型車的頂部、底部和兩側(cè)都設(shè)計成可拆卸的方式，以方便天平的安裝和調(diào)試，模型的大風(fēng)擋、轉(zhuǎn)向架也均可拆卸。

圖2和圖3所示為防風(fēng)走廊結(jié)構(gòu)的模型外形。防風(fēng)走廊其內(nèi)部受力主體為超靜定網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，外部覆蓋抗大風(fēng)耐久性復(fù)合材料(屋面結(jié)構(gòu))，材料的抗大風(fēng)及耐久性經(jīng)嚴(yán)格的試驗(yàn)測試，屋面結(jié)構(gòu)按照內(nèi)部網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的接點(diǎn)分為若干塊固接，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)下部為2 m左右高的擋墻基礎(chǔ)。圖2所示為半封閉防風(fēng)走廊結(jié)構(gòu)，背風(fēng)側(cè)擋墻的頂部至頂棚底面為開口；圖3所示為全封閉防風(fēng)走廊結(jié)構(gòu)，擋墻基礎(chǔ)之上全封閉。

1.2 測試方法

測力試驗(yàn)采用一組六分量盒式天平同時測量各輛模型車所受到的氣動力和力矩。為避免風(fēng)洞壁面附面層的影響，在試驗(yàn)段內(nèi)安裝列車試驗(yàn)地板裝置，該地板由5塊獨(dú)立地板拼接而成，中間地板有一直徑為7 m、可旋轉(zhuǎn)360°的轉(zhuǎn)盤，其他為固定部分。地板前、后緣加工成流線型，以減少對氣流的干擾，地板之間有傾斜的縫隙；各塊地板后緣下面，有一角度可調(diào)的斜板伸出下表面，通過該斜板可以產(chǎn)生低壓渦區(qū)，能夠被動地吸除附面層，以降低地板附面層的影響。

圖1 CRH2(型)高速動車組計算模型Fig.1 Calculated model of engine and passenger train

圖2 半封閉走廊模型外型Fig.2 Shape of semi-closed corridor model

圖3 全封閉走廊模型外型Fig.3 Shape of full-closed corridor model

1.3 動車組傾覆穩(wěn)定性研究

由于大風(fēng)環(huán)境下，升力、側(cè)向力和傾覆力矩對列車的安全有重要影響，因此，要考察防風(fēng)走廊防止列車傾覆的效果，應(yīng)分析列車所受到的升力、側(cè)向力和傾覆力矩的特性。在風(fēng)洞試驗(yàn)中，在環(huán)境風(fēng)速度為50 m/s、動車組靜止在平地一線上，沒有防風(fēng)設(shè)施、有2.5 m高擋風(fēng)墻和有半封閉防風(fēng)走廊3種情況下，動車組頭、中、尾各車的升力系數(shù)、側(cè)向力系數(shù)和傾覆力矩系數(shù)如表1所示。從表1可以看出：無防風(fēng)設(shè)施時，動車組受到的氣動力比較大。這是因?yàn)闅饬髟趧榆嚱M的迎風(fēng)面滯止，迎風(fēng)面為正壓，而背風(fēng)面為渦流區(qū)，正壓和負(fù)壓方向一致，產(chǎn)生比較大的側(cè)向力；設(shè)置擋風(fēng)墻后，動車組受到的氣動力下降非常明顯，升力變?yōu)樨?fù)升力，增強(qiáng)了抗傾覆的能力；同時，由于擋風(fēng)墻的存在，動車組周圍的流場發(fā)生巨大變化，在擋風(fēng)墻和動車組之間形成一渦流區(qū)，動車組的背風(fēng)面也存在一渦流區(qū)，動車組的側(cè)向力取決于這2個渦流區(qū)的壓差，由于渦流區(qū)域上方主要流區(qū)氣流經(jīng)過加速后速度比較大，渦流區(qū)壓強(qiáng)為負(fù)壓，兩負(fù)壓方向相反，抵消后表現(xiàn)的側(cè)向力比較小。傾覆力矩主要由升力和側(cè)向力提供，因此，傾覆力矩減小60%左右。當(dāng)動車組處于半封閉防風(fēng)走廊內(nèi)部時，只有背風(fēng)區(qū)渦流區(qū)域有氣流通過開口進(jìn)入，但渦流區(qū)的氣流速度比較小，對動車組的影響也就更小，因此，動車組各節(jié)車的氣動力也就非常小。設(shè)置半封閉防風(fēng)走廊時列車傾覆力矩是無防風(fēng)設(shè)施時的1%～2%，是有擋風(fēng)墻時的4%左右?？梢姡簱躏L(fēng)墻有一定的防止列車傾覆的能力，防風(fēng)走廊有相當(dāng)強(qiáng)的防止列車傾覆的能力。

2 接觸網(wǎng)處風(fēng)速研究

擋風(fēng)墻和防風(fēng)走廊都能對列車進(jìn)行有效地防護(hù)，但擋風(fēng)墻無法保證大風(fēng)情況下受電弓和接觸網(wǎng)的接觸安全。需指出的是：由于擋風(fēng)墻的存在，不但無法對接觸網(wǎng)進(jìn)行有效防護(hù)，且氣流經(jīng)過擋風(fēng)墻頂部分離，接觸網(wǎng)附近的流場具有明顯的非定常特性，這導(dǎo)致接觸網(wǎng)的擺動頻率增加，不利于正常接觸。因此，現(xiàn)有擋風(fēng)墻難以對受電弓和接觸網(wǎng)進(jìn)行安全防護(hù)，有效防止受電弓和接觸網(wǎng)脫離是防風(fēng)走廊的另一重要特點(diǎn)。

受電弓安裝在列車的對稱軸上，接觸網(wǎng)離開軌道頂部5.5 m和6.9 m，實(shí)驗(yàn)依然在8 m×6 m風(fēng)洞中進(jìn)行，測試主要采用2排七孔探針進(jìn)行測量，測量結(jié)果見表2。從表2可見：受擋風(fēng)墻和動車組的影響，2個接觸網(wǎng)處風(fēng)速有所差異，特別是影響接觸網(wǎng)橫向片偏移的橫向速度差異稍大?？傮w而言，擋風(fēng)墻對接觸網(wǎng)的保護(hù)作用基本沒有，甚至在6.9 m處還有加速效應(yīng)；而半封閉防風(fēng)走廊只有背風(fēng)面有開口，背風(fēng)面渦流區(qū)的風(fēng)速比較小，進(jìn)入走廊內(nèi)部的氣流速度就更小。在風(fēng)洞試驗(yàn)中，動車組靜止在平地一線上，沒有防風(fēng)設(shè)施、有2.5 m高擋風(fēng)墻和有半封閉防風(fēng)走廊3種情況下，不同接觸網(wǎng)位置處風(fēng)速的無量綱速度(數(shù)值計算結(jié)果與風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果相差不大，規(guī)律一致)如表2所示。從表2可見：在半封閉走廊的防護(hù)下，接觸網(wǎng)處的風(fēng)速度僅為環(huán)境風(fēng)速的 6%左右?？梢姡簱躏L(fēng)墻對接觸網(wǎng)的防護(hù)能力比較差，而防風(fēng)走廊能夠有效地防止接觸網(wǎng)因環(huán)境風(fēng)導(dǎo)致的大幅擺動，從而保證大風(fēng)環(huán)境下受電弓和接觸網(wǎng)的正常接觸。

表1 動車組各車氣動力系數(shù)比較Table 1 Comparison of EMU aerodynamic coefficients

備注：參考面積為0.055 6 m2，力矩系數(shù)計算取寬度0.225 m，力矩參考點(diǎn)Y0=±0.04 m，Z0=0 m。

表2 接觸網(wǎng)處無量綱速度比較Table 2 Comparison of dimensionless velocity in catenary

3 防風(fēng)走廊隧道空氣動力效應(yīng)研究

防風(fēng)走廊對列車和接觸網(wǎng)具有較強(qiáng)的綜合防護(hù)能力，但其外形類似于隧道，動車組高速進(jìn)入隧道時產(chǎn)生的系列壓縮波和膨脹波，會引起系列隧道空氣動力效應(yīng)：過大的壓力變化不但直接影響動車組車體和隧道內(nèi)附屬結(jié)構(gòu)的疲勞壽命，而且傳播到車廂內(nèi)部將危害旅客乘坐的舒適性；另外，隧道出口微氣壓波甚至?xí)a(chǎn)生噪聲并影響周圍環(huán)境。因此，防風(fēng)走廊是否也會帶來類似的問題，需要進(jìn)行研究和評估。

3.1 試驗(yàn)裝置與模型

模型試驗(yàn)在中南大學(xué)軌道交通安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的高速列車模型實(shí)驗(yàn)臺上進(jìn)行。該模型發(fā)射裝置根據(jù)流動相似原理，將列車、隧道和線路等物體按幾何相似制作成縮比模型，通過彈射使模型列車在模型線路上無動力高速運(yùn)行，模擬列車與地面、列車與隧道、列車與空氣之間的相對運(yùn)動，真實(shí)再現(xiàn)高速列車交會、過隧道等三維非定?？蓧嚎s流動過程，獲得壓力、速度等流場參數(shù)。具有模擬速度高(試驗(yàn)最高速度500 km/h)、模型比例大(1:16.0～1:25.2)、實(shí)驗(yàn)精度高等優(yōu)點(diǎn)。

高速列車模型由鋁合金材料加工，以減小模型的質(zhì)量，并確保模型有足夠大的強(qiáng)度，使模型承受較大壓力變化時，模型車表面的變形不會影響測試的精度。此次試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅壤秊?:20。

防風(fēng)走廊模型采用硬質(zhì)聚乙烯管材。同樣必須確保模型的強(qiáng)度，使模型承受較大壓力變化時，模型表面的變形不會影響測試的精度。

根據(jù)相似理論分析,只要保證幾何相似(包含阻塞比一致)、馬赫相似，試驗(yàn)雷諾數(shù)達(dá)到自模擬區(qū)的雷諾數(shù)，則在模型實(shí)驗(yàn)得到的壓力參數(shù)與實(shí)際列車運(yùn)行時得到的壓力參數(shù)是一致的。

3.2 走廊表面壓力變化分析

動車組車頭和車尾部進(jìn)、出隧道瞬間，繞動車組運(yùn)動的氣流受到隧道壁面的制約而形成壓縮波、膨脹波，這2種波在隧道內(nèi)以音速傳播，并且會在隧道入口和出口、隧道壁面、車頭和車尾進(jìn)行反射，從而導(dǎo)致隧道內(nèi)空氣壓力發(fā)生劇烈變化。而這種壓力變化的大小和頻率會直接影響隧道內(nèi)的照明、行車等裝備的疲勞壽命。

由于2車交會走廊內(nèi)部的壓力劇烈變化程度遠(yuǎn)比單列車輛在走廊內(nèi)運(yùn)行時的大，因此，本文主要分析2列動車組以350 km/h的速度在走廊內(nèi)交會情況。圖

4所示為動模型試驗(yàn)所得半封閉防風(fēng)走廊內(nèi)部測點(diǎn)壓力隨時間的變化歷程；圖5所示為外形相同、背風(fēng)面完全封閉的全防風(fēng)走廊內(nèi)部在相同測點(diǎn)壓力隨時間的變化歷程。從圖4和圖5可見：半封閉防風(fēng)走廊交會，由于背風(fēng)區(qū)開口，氣流的擾動很快傳播出去，動車組車頭和車尾進(jìn)入時產(chǎn)生的壓縮波和膨脹波沒有傳播到測點(diǎn)位置就已經(jīng)消散，只有動車組在測點(diǎn)交會產(chǎn)生的交會壓力波；而防風(fēng)走廊全封閉時，列車頭部將要進(jìn)入隧道時，在列車和隧道壁面共同擠壓下，壓力迅速上升形成壓縮波并以音速向前傳播，到達(dá)測點(diǎn)位置時，測點(diǎn)的壓力上升(見圖5中①)；當(dāng)列車尾部進(jìn)入防風(fēng)走廊內(nèi)，尾部負(fù)壓形成的膨脹波也以音速向前傳播，受其影響，測點(diǎn)的壓力轉(zhuǎn)為下降(見圖5中②)；2車交會時也會產(chǎn)生交會壓力波(見圖5中③)，而壓縮波和膨脹波又會在防風(fēng)走廊入口和出口、壁面、車頭和車尾進(jìn)行反射，各種波相互干擾，使得防風(fēng)走廊內(nèi)空氣壓力發(fā)生劇烈變化。

圖4 半封閉防風(fēng)走廊表面壓力變化Fig.4 Pressure change of semi-closed corridor surface

圖5 全封閉防風(fēng)走廊表面壓力變化Fig.5 Pressure change of full-closed corridor surface

因此，全封閉走廊內(nèi)部的壓力變化要劇烈得多，而半封閉走廊內(nèi)部只有交會產(chǎn)生的交會壓力波，壓力變化幅值小，波動平緩。

3.3 動車組表面壓力變化分析

對于車體，車體表面頻繁或過大的壓力變化會增大車體的疲勞強(qiáng)度，并且傳入車廂內(nèi)部，對旅客乘坐的舒適性產(chǎn)生影響。與防風(fēng)走廊表面的壓力變化一致，車體表面的壓力也是壓縮播和膨脹波在走廊內(nèi)部傳播、反射和干擾所致，只是動車組自身高速運(yùn)行，一方面表面各點(diǎn)初始壓力不同，另一方面到達(dá)車體表面的壓縮波和膨脹形的時間也不一致，因此，車體表面的壓力和防風(fēng)走廊表面的壓力變化在波形和幅值上有顯著差異。

圖6 半封閉防風(fēng)走廊車體表面壓力變化Fig.6 Pressure change of train surface in semi-closed corridor

圖7 全封閉防風(fēng)走廊車體表面壓力變化Fig.7 Pressure change of train surface in full-closed corridor

圖6 所示為動模型試驗(yàn)所得2動車組以350 km/h的速度在半封閉防風(fēng)走廊內(nèi)交會時車體表面測點(diǎn)壓力隨時間的變化歷程；圖7所示為外形相同、背風(fēng)面完全封閉的全防風(fēng)走廊內(nèi)部，在同樣工況下，相同測點(diǎn)壓力隨時間的變化歷程。從圖6和圖7可以看出：半封閉防風(fēng)走廊交會，由于背風(fēng)區(qū)開口，氣流的擾動很快傳播出去，動車組車頭和車尾進(jìn)入時產(chǎn)生的壓縮波和膨脹波由于離測點(diǎn)的距離比較小，仍然對車體測點(diǎn)有所影響，但影響比較小，測點(diǎn)的壓力變化主要來自于動車組交會產(chǎn)生的交會壓力波；而防風(fēng)走廊全封閉時，車體表面壓力受到壓縮波和膨脹波的顯著影響，再加上交會壓力波，測點(diǎn)的空氣壓力發(fā)生劇烈變化。

因此，全封閉走廊內(nèi)的動車組表面壓力變化要劇烈得多，而半封閉走廊內(nèi)部車體表面壓力變化主要由交會壓力波引起，壓力變化幅值小，變化平緩，有利于延長車體結(jié)構(gòu)的疲勞使用壽命，改善車廂內(nèi)部旅客乘座的舒適性。

綜合防風(fēng)走廊內(nèi)部表面和動車組表面的壓力變化，半封閉走廊壓力變化幅值小，波動平緩，既有利于提高車體結(jié)構(gòu)、走廊自身、走廊內(nèi)部附屬結(jié)構(gòu)的疲勞壽命，又有利于改善車廂內(nèi)部旅客乘座的舒適性?？梢姡敕忾]走廊更具有優(yōu)勢。

4 防風(fēng)走廊防沙能力研究

如前所述，對蘭新第2雙線，大風(fēng)區(qū)除了大風(fēng)強(qiáng)勁頻繁以外，沙害也是一個需要高度重視并解決的問題。半封閉防風(fēng)走廊其迎風(fēng)側(cè)是封閉的，有效地阻擋了迎風(fēng)側(cè)的風(fēng)沙、沙礫；其背風(fēng)側(cè)的敞開結(jié)構(gòu)，有利于改善隧道空氣動力效應(yīng)，方便旅客欣賞鐵路沿線的自然風(fēng)光，提高旅客乘座的舒適性，也有利于發(fā)生災(zāi)害時的救援，但背風(fēng)側(cè)的開口是否會給走廊內(nèi)部帶來沙礫，這是半封閉走廊防沙功能的研究重點(diǎn)。

圖8所示為經(jīng)過數(shù)值求解N-S方程后得到的半防風(fēng)走廊內(nèi)部及周圍速度矢量圖。從圖8可見：背風(fēng)側(cè)開口下部的擋墻基礎(chǔ)一方面阻擋了背風(fēng)區(qū)的渦流流入走廊內(nèi)部，另一方面，擋墻使回繞的橫向氣流變?yōu)榭v向氣流，改變了氣流的方向。在氣流開口處的風(fēng)速最大值為6.08 m/s，這不可能卷起沙礫進(jìn)入走廊內(nèi)部。

圖8 風(fēng)速為60 m/s時速度矢量圖Fig.8 Figure of cross-section velocity vector at wind speed of 60 m/s

根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)的煙流試驗(yàn)，大風(fēng)自迎風(fēng)側(cè)而來，首先在迎風(fēng)面的底部會形成1個小渦，氣流沿著渦的外圍到達(dá)頂部，經(jīng)過頂部加速，氣流順著走廊的頂部流過。由于半封閉走廊具有流線的外形，大風(fēng)氣流流向更遠(yuǎn)方，在背風(fēng)側(cè)開口處形成一遮蔽區(qū)，回繞卷入沙礫的可能性基本沒有，因此，半封閉防風(fēng)走廊具有良好的防沙功能。

5 結(jié)論

(1) 半封閉防風(fēng)走廊有相當(dāng)強(qiáng)的防止列車傾覆的能力。在其防護(hù)下，動車組的傾覆力矩是無防風(fēng)設(shè)施時的1%～2%，是有擋風(fēng)墻時的4%左右。

(2) 半封閉防風(fēng)走廊有相當(dāng)強(qiáng)的保護(hù)供電設(shè)施以及保證大風(fēng)環(huán)境下弓網(wǎng)正常接觸的能力。在其防護(hù)下，接觸網(wǎng)處的風(fēng)速度僅為環(huán)境風(fēng)速的 6%左右，在保護(hù)受電弓網(wǎng)安全的同時，完全能夠保證大風(fēng)環(huán)境下受電弓和接觸網(wǎng)的正常接觸。

(3) 半封閉防風(fēng)走廊具有良好的防沙功能。其開口處于背風(fēng)面的渦流區(qū)，結(jié)構(gòu)下部的擋墻基礎(chǔ)有效阻止了渦流區(qū)的氣流流入走廊內(nèi)部，在開口處氣流的速率最大值為6.08 m/s，不可能卷起沙礫進(jìn)入走廊內(nèi)部。

(4) 半封閉防風(fēng)走廊類似于隧道，但不會產(chǎn)生強(qiáng)烈的隧道空氣動力效應(yīng)。動車組在其內(nèi)部高速運(yùn)行和交會時，其內(nèi)部表面和動車組表面的壓力變化幅值小，波動平緩，既有利于提高車體結(jié)構(gòu)、走廊自身、走廊內(nèi)部附屬結(jié)構(gòu)的疲勞壽命，又有利于改善車廂內(nèi)部旅客乘座的舒適性。

[1]田紅旗. 列車空氣動力學(xué)[M]. 北京: 中國鐵道出版社, 2007:336-337.TIAN Hong-qi. Train aerodynamics[M]. BeiJing: China Railway Publishing House, 2007: 336-337.

[2]Suzuki M, Tanemoto K, Maeda T. Aerodynamic characteristics of train/vehicles under cross winds[J]. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 2003, 91: 209-218.

[3]Bettle J, Holloway A G L, Venart J E S. A computational study of the aerodynamic forces acting on a tractor-trailer vehicle on a bridge in cross-wind[J]. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 2003, 9: 573-592.

[4]Toshishige F, Katsuji T. Wind Induced Accidents of Train-Vehicles in Japan and the Countermeasures on Kansai Airport Line[C]. World Congress on Railway Research, Florence,Italy, 1997: 1-7.

[5]Fujii T, Maeda T, Ishida H, et al. Wind-induced accidents of train/vehicle and their measures in Japan[J]. Quarterly Report of Railway Technical Research Institute, 1999, 40(1): 50-55.

[6]周丹, 田紅旗, 楊明智, 等. 強(qiáng)側(cè)風(fēng)下客車在不同路況運(yùn)行的氣動性能比較[J]. 中南大學(xué)學(xué)報: 自然科學(xué)版, 2008, 39(3):554-559.ZHOU Dan, TIAN Hong-qi, YANG Ming-zhi, et al. Comparison of aerodynamic performance of passenger train traveling on different railway conditions up strong cross-wind[J]. Journal of Central South University: Science and Technology, 2008, 39(3):554-559.

[7]楊明智, 袁先旭, 魯寨軍, 等. 強(qiáng)側(cè)風(fēng)下青藏線列車氣動性能風(fēng)洞試驗(yàn)研究[J]. 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué), 2008, 22(1): 76-79.YANG Ming-zhi, YUAN Xian-Xu, LU Zhai-jun, et al.Experimental study on aerodynamic characteristics of train running on Qinghai—Tibet railway under cross winds[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2008, 22(1): 76-79.

[8]高廣軍, 田紅旗, 姚松, 等. 蘭新線強(qiáng)橫風(fēng)對車輛傾覆穩(wěn)定性的影響[J]. 鐵道學(xué)報, 2004 , 26 (4): 36-40.GAO Guang-jun, TIAN Hong-qi, YAO Song, et al. Effect of strong cross-wind on the stability of trains running on the Lanzhou-Xinjiang railway line [J]. Journal of the China Railway Society, 2004 , 26 (4): 36-40.

[9]劉鳳華. 不同類型擋風(fēng)墻對列車運(yùn)行安全防護(hù)效果的影響[J].中南大學(xué)學(xué)報: 自然科學(xué)版, 2006, 37(1): 176-182.LIU Feng-hua. Wind-proof effect of different kinds of wind-break walls on the security of trains[J]. Journal of Central South University: Science and Technology, 2006, 37(1):176-182.

[10]李燕飛, 梁習(xí)鋒. 雙層集裝箱車輛和棚車氣動性能的比較[J].中南大學(xué)學(xué)報: 自然科學(xué)版, 2008, 40(1): 169-174.LI Yan-fei, LIANG Xi-feng. Comparison of aerodynamic performances between double container car and boxcar[J].Journal of Central South University: Science and Technology,2008, 40(1): 169-174.

[11]姜翠香, 梁習(xí)鋒. 擋風(fēng)墻高度和設(shè)置位置對車輛氣動性能的影響[J]. 中國鐵道科學(xué), 2006, 27(2): 66-70.JIANG Cui-xiang, LIANG Xi-feng. Effect of the vehicle aerodynamic performance caused by the height and position of wind-break wall[J]. China Railway Science, 2006, 27(2): 66-70.

[12]任尊松, 徐宇工, 王璐雷, 等. 強(qiáng)側(cè)風(fēng)對高速列車運(yùn)行安全性影響研究[J]. 鐵道學(xué)報, 2006, 28(6): 46-50.REN Zun-song, XU Yu-gong, WANG Lu-lei, e al. Study on the running safety of high-speed trains under strong cross winds[J].Journal of the China Railway Society, 2006, 28(6): 46-50.