[發(fā)明專利]一種測量風(fēng)環(huán)境下列車氣動力的測點模型建立方法及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010664916.2
• 申請日: 2020-07-10
• 公開（公告）號: CN111829798B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉堂紅;高廣軍;陳爭衛(wèi);梁習(xí)鋒;熊小慧;張潔;劉宏康;王田天;霍小帥;高鴻瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: G01M17/08
• 分類號: G01M17/08;G01M9/08
• 代理公司: 北京卓恒知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 徐樓

1.一種測量風(fēng)環(huán)境下列車氣動力的測點模型建立方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)設(shè)置測力模型測定各測力點壓力值：采用矩形分割的方式，分割運行列車車身側(cè)面/頂面的投影面，得到車身長度方向A列，車身高度/寬度方向B行，共A×B個矩形測力方塊區(qū)，標(biāo)記為A-B；在每個矩形測力方塊區(qū)的中心點設(shè)置測力點，獲取運行列車車身上每個測力點的壓力值Psy；

2)獲取列車車身氣動力系數(shù)試驗值：通過壓力積分法，結(jié)合每個測力點的壓力值Psy計算得到列車車身氣動力值，再由列車車身氣動力值得出列車車身氣動力系數(shù)試驗值，所述列車車身氣動力值包括：側(cè)向力F_y、升力F_z、側(cè)滾力矩m_x和搖頭力矩m_z；列車車身氣動力系數(shù)試驗值包括：側(cè)向力系數(shù)C_ysy、升力系數(shù)C_zsy、側(cè)滾力矩系數(shù)M_xsy和搖頭力矩系數(shù)M_zsy；

3)獲取列車車身氣動力系數(shù)參考值：利用測力天平測定并計算得到風(fēng)洞試驗的列車車身氣動力系數(shù)參考值，列車車身氣動力系數(shù)參考值包括：側(cè)向力系數(shù)C_yck、升力系數(shù)C_zck、側(cè)滾力矩系數(shù)M_xck和搖頭力矩系數(shù)M_zck；

4)初步指定車身長度方向測力點的初步布置列數(shù)為Acbn，結(jié)合列車車身氣動力系數(shù)試驗值和列車車身氣動力系數(shù)參考值，探求得到車身高度/寬度方向測力點的預(yù)選布置行數(shù)Byxn；

5)按預(yù)選布置行數(shù)Byxn分組試驗，結(jié)合列車車身氣動力系數(shù)試驗值和列車車身氣動力系數(shù)參考值，探求得出車身長度方向測力點最優(yōu)布置列數(shù)Azyn、車身高度/寬度方向測力點最優(yōu)布置行數(shù)Bzyn；得到車身側(cè)面/頂面測力點布置模型Azyn-Bzyn。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量風(fēng)環(huán)境下列車氣動力的測點模型建立方法，其特征在于，在步驟4)包括以下步驟：

4a)初步指定運行列車的車身長度方向測力點的初步布置列數(shù)為Acbn，車身高度/寬度方向測力點的分組布置行數(shù)為B_n-2、B_n、B_n+2；

4b)分別以Acbn-B_n-2、Acbn-B_n、Acbn-B_n+2為測力點布置形式，在選定的側(cè)滑角β條件下，依照步驟2)得到列車車身氣動力系數(shù)試驗值C_sy；

4c)同樣分別以Acbn-B_n-2、Acbn-B_n、Acbn-B_n+2為測力點布置形式，在步驟4b)選定的側(cè)滑角β條件下，依照步驟3)得到列車車身氣動力系數(shù)參考值C_ck；

4d)結(jié)合所述列車車身氣動力系數(shù)試驗值和所述列車車身氣動力系數(shù)參考值，得到不同測力點布置形式下、不同側(cè)滑角β條件下，列車車身氣動力系數(shù)試驗值相對于列車車身氣動力系數(shù)參考值的誤差率；

4e)選定在不同側(cè)滑角β條件下，誤差率最小的布置形式的車身高度/寬度方向測力點布置行數(shù)作為預(yù)選布置行數(shù)Byxn。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量風(fēng)環(huán)境下列車氣動力的測點模型建立方法，其特征在于，在步驟4a)中，初步布置列數(shù)Acbn為8-20中任一個整數(shù)值；分組布置行數(shù)B_n為4-10中任三個臨近整數(shù)值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測量風(fēng)環(huán)境下列車氣動力的測點模型建立方法，其特征在于，Acbn為10；B_n為6，則B_n-2為4，B_n+2為8。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測量風(fēng)環(huán)境下列車氣動力的測點模型建立方法，其特征在于，步驟4b)中側(cè)滑角β為0-31°。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測量風(fēng)環(huán)境下列車氣動力的測點模型建立方法，其特征在于，選定在e組數(shù)量的側(cè)滑角β條件下，e為1-30。