突变风与列车风耦合气动载荷下风屏障的强度分析

杜礼明; 卞晨杰; 周美吉

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突变风与列车风耦合气动载荷下风屏障的强度分析

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自然风与列车风的耦合气动作用是铁路风屏障产生弯曲、扭转等变形的主要原因。建立了列车-风屏障耦合的三维气动仿真模型,对风屏障在突变风与列车风耦合作用下压力分布规律进行了分析。建立了风屏障固体结构分析模型,对风屏障进行了模态分析,采用流固耦合的方法分析了风屏障在不同工况下的应力及变形量,据此对风屏障进行了强度校核。结果表明:风屏障自振频率最小为6.11 Hz,风屏障自振频率与列车风的振动频率相差较多,不会产生共振现象。在突变风与列车风耦合下,突变风的作用效果对风屏障的位移以及应力变化起决定性作用。在1.59 s时,风屏障在突变风与列车风耦合作用下产生最大位移,其中最大负位移达到1.42 mm,最大正位移达到0.605 mm。H形钢立柱产生最大的Mises应力,达到83.79 MPa,比列车风单独作用时增加了152.8%。可见突变风与列车风耦合会加剧风屏障的动力响应。

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来源
《科学技术与工程》 |2023年第26期|11375-11384|共10页
作者
杜礼明; 卞晨杰; 周美吉;
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作者单位

大连交通大学机车车辆工程学院;

大连交通大学土木工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类 U217;
关键词
风屏障; 突变风; 列车风; 气动载荷; 流固耦合; 结构强度;

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