TB∕T 3503.4-2018 铁路应用空气动力学 第4部分列车空气动力学性能数值仿真规范
不同制造方法对称断面异型钢轨性能对比及适用标准分析
2020年12月（总第410期）·14·标准化工作STANDARDIZATION WORK第48卷Vol.48第12期No.12铁道技术监督RAILWAY QUALITY CONTROL收稿日期：2020-04-21基金项目：中国铁道科学研究院集团有限公司科研项目（2018YJ092）作者简介：詹新伟，研究员；王树青，研究员；杜吉康，研究实习员1概述不同的正线、到发线和站线上铺设的钢轨型号不同，如50kg/m ，60kg/m 和75kg/m 钢轨。
由于钢轨断面尺寸和高度有很大差别，不同型号钢轨之间的连接，如60kg/m 钢轨与50kg/m 钢轨连接、75kg/m 钢轨与60kg/m 钢轨连接，以往使用异型钢轨夹板。
由于这种连接方式伤损率较高，基本已淘汰［1］。
目前，不同型号钢轨之间采用对称断面异型钢轨（以下简称“异型钢轨”）连接。
异型钢轨通过对普通钢轨轨端加热锻造或压制的方法制造，可以实现钢轨断面从一种型号变换成另一种型号。
异型钢轨跟端的异型部分由成型段和过渡段组成［2］。
异型钢轨如图1所示。
图1异型钢轨不同制造方法对称断面异型钢轨性能对比及适用标准分析詹新伟，王树青，杜吉康（中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所，北京100081）摘要：目前对称断面异型钢轨有3种制造方法：轨端全断面加热模锻、轨腰火焰加热压制和轨腰感应加热压制。
针对这3种制造方法对对称断面异型钢轨的影响，比较3种制造方法采用的设备、加热区域和热影响区域的差别。
通过对比3种方法制造的异型钢轨轨头性能，得出轨端全断面加热模锻异型钢轨轨顶面存在软化区，实际使用中有出现低塌的质量风险，轨腰感应加热压制异型钢轨轨头与钢轨母材硬度一致，不存在软化区。
指出TB/T 2344.3—2018《钢轨第3部分：异型钢轨》适用于轨端全断面加热模锻异型钢轨，而轨腰火焰加热压制，尤其是感应加热压制异型钢轨参照执行该标准存在一定的局限性。
高速铁路动车组横风空气动力学分析
特别策划高速铁路动车组横风空气动力学分析吴敬朴1，龚增进2，李红梅1，宣言1，许聪2（1.中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心，北京100081；2.中国铁道科学研究院集团有限公司科技和信息化部，北京100081）摘要：横风对动车组行驶安全危害极大，通过建立8辆车编组的CRH2C型动车组、高架桥梁、高路堤空气动力学模型，根据《铁路技术管理规程（高速铁路部分）》大风限速规定，对20、25m/s风速下高架桥梁和高路堤区段的动车组空气动力学进行仿真计算，分析不同风向角对动车组空气动力学的影响。
结果表明：风向对动车组空气动力学响应的影响大于风速对动车组空气动力学响应的影响；随着风速增大，动车组受到的横向力、升力、点头力矩和摇头力矩呈现增大的趋势，25m/s风速动车组200km/h运行时比20m/s风速动车组300km/h运行时，在高架桥梁区段分别增大约1%、25%、28%、2%；在高路堤区段分别增大约16%、34%、35%、17%。
关键词：高速铁路；CRH2C；动车组；横风；空气动力学；高架桥梁；高路堤中图分类号：U270.11文献标识码：A文章编号：1001-683X（2021）10-0015-07 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2021.10.0150引言高速运行的列车在遇到强横风时，空气动力学性能会发生恶化，列车受到的空气阻力、升力和横向力迅速增加，列车的横向稳定性受到显著影响，严重时甚至可能导致列车脱轨、倾覆及人员伤亡。
根据研究，在特大桥梁、高架桥梁、高路堤等运行路段，环境风的作用更突出和复杂，列车脱轨、翻车的可能性大大增加。
为使列车安全地通过风区，避免发生列车脱轨、倾覆事故，国内外都开展了横风空气动力学响应以及相应的行车安全保障体系等研究。
基金项目：中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划项目（P2019T001）；中国铁道科学研究院集团有限公司科技研究开发计划项目（2020YJ200）第一作者：吴敬朴（1976—），男，副研究员。
列车空气动力学
1、空气动力学中所研究的运动流体范围用马赫数表示，一般分为5个区段：1）低速流Ma<0.3（V=102m/s—367km/h）2）亚音速流0.3<=Ma<0.8（V=272m/s—979km/h）3）跨音速流0.8<=Ma<1.4(V=476m/s—1714km/h) 4)超音速流1.4<=Ma<5(V=1700m/s—6120km/h) 5)高超音速流Ma>=52、主要研究内容：1）不同运行环境下高速绕过列车流动的空气作用于列车上的空气动力、力矩及其产生的机理；2）不同运行环境下高速列车引发的空气动力问题对周围环境影响的规律；3）降低列车空气动力效应的措施。
3、研究方法：理论分析、流场数值模拟计算和列车空气动力学试验4、试验方法：实车试验、模拟试验（风洞试验、动模型模拟试验）5、壁面湍流模型：对于有固体壁面的充分发展的湍流流动，沿壁面法线的不同距离上，可将流动划分为壁面区和核心区（完全湍流区）。
对壁面区可分为3个子层：粘性底层、过渡层、对数律层。
粘性底层：紧贴固体壁面的极层，层流流动，粘性力起主要作用，湍流切应力可以忽略，平行于壁面的速度分量沿壁面法线方向线性分布。
过渡层：粘性力与湍流切应力的作用相当，流动状态比较复杂，很难用公式来描述。
其厚度极小，工程计算中通常归入对数律层。
对数律层：粘性力的影响不明显，湍流切应力占主要地位，流动处于充分发展的湍流状态，流速分布接近对数律。
6、网格分类：结构网格、非结构网格、混合网格7、车辆风洞试验分为测力试验和测压试验。
测力试验内容：测力试验主要有变风速试验和变侧滑角试验两大类，变风速试验是在模型侧滑角不变的情况下，在不同风速下分别测定各节车的气动力。
变侧滑角试验是在风速一定的情况下，通过转盘旋转改变多年联挂列车模型的侧滑力，在不同的侧滑角下分别测定各节车气动力，主要用于研究横风对列车气动性能的影响。
通常列车模型由三节或三节以上的车辆编成，采用多天平侧力，即每节车通过一内置式应变天平和支杆固定在试验地板上，天平感受到的气动力信号经通放器放大和A/D转换，由计算机数据采集处理系统适时显示和分析。
国家铁路局 国铁科法〔〕5号
国家铁路局国铁科法〔2018〕95号国家铁路局关于发布铁道行业标准的公告（技术标准2018年第11批）国铁科法〔2018〕95号国家铁路局批准发布以下10项铁道行业标准，现予以公布。
国家铁路局2018年12月11日序号标准编号标准名称代替标准号发布日期实施日期1TB/T3529-2018CTCS-2级列控车载设备技术条件2018-12-112019-07-012TB/T3530-2018CTCS-3级列车运行控制系统系统需求规范2018-12-112019-07-013TB/T3531-2018临时限速服务器技术条件2018-12-112019-07-014TB/T3532-2018ZPW-2000轨道电路设备2018-12-112019-07-015TB/T3533-2018轨道电路读取器（TCR）2018-12-112019-07-016TB/T3534-2018铁路道岔转换设备道岔外锁闭装置2018-12-112019-07-017TB/T3535-2018无线闭塞中心测试规范2018-12-112019-07-018TB/T3536-2018列控中心测试规范2018-12-112019-07-019TB/T3537-2018铁路车站计算机联锁测试规范2018-12-112019-07-0110TB/T3538-2018CTCS-3级列控车载设备测试规范2018-12-112019-07-01。
铁路TB10424-2018新旧对照表(试验方面)
TB10424-2018修改部分对照表（试验室）
序号 36 变动方面 支座砂浆 TB 10424-2018（新版） 取消相关要求，改为在桥涵验标中做 以要求 TB10424-2010（老版） 对桥梁支座砂浆进行了相关要求。 备注
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冬期施工
8
混凝土养护
TB10424-2018修改部分对照表（试验室）
序号 变动方面 TB 10424-2018（新版） 混凝土小型构件宜采用厂拌混凝土， 移动或堆放时，应符合设计的吊装强 度，无设计吊装要求时，不得低于设 计强度的75%。 TB10424-2010（老版） 备注
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小型构件
无要求
新增
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氯盐环境水泥 氯盐环境时，应使用低氯离子含量水 氯盐环境时，应使用低氯离子含量水泥 中氯离子含量 泥（≤0.06%） （无氯离子含量具体指标要求） 要求 硫酸盐化学侵 蚀环境水泥铝 严重硫酸盐化学侵蚀，水泥熟料中铝 硫酸盐化学侵蚀，应采用低铝三三钙水 三三钙含量要 三三钙含量小于5% 泥（无具体指标要求） 求 粉煤灰等级分为（Ⅰ级、Ⅱ级），Ⅱ 级粉煤灰细度调整为≤30%，并增加相 应指标保持和GB/T 1596一致，增加游 离CaO为常规进场检验指标。
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骨料连续进场同料源、同品种砂每 600t为一批。纤维同厂家、同品种、 骨料连续进场同料源、同品种砂每60t 同规格每100t为一批。修改了高性能 为一批。纤维同厂家、同品种、同规格 活性粉末混凝 减水剂要求（减水率≮29%，硫酸钠含 每5t为一批。高效减水剂减水率≮ 土 量≯1.5%，含气量≯2.0%，含固量≮ 30%，含气量≯2.0%。掺合料同厂家、 30%）。修改了掺合料进场验收批次数 同品种、同编号每20t为一批。 量，改为120t。新增配合比设计：水 灰比≯0.20，总氯离子含量≯0.06%
流体力学结课论文：空气动力学在高速铁路建设中的应用研究[大全5篇]
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流体力学结课论文：空气动力学在高速铁路建设中的应用研究[大全5篇]第一篇：流体力学结课论文：空气动力学在高速铁路建设中的应用研究流体力学结课论文空气动力学在高速铁路建设中的应用研究摘要：我国高速铁路建设正处于上升期，高铁建设中遇到的问题也越来越多，相关理论研究对于高铁建设的顺利开展意义重大。
本文通过对空气动力学的学习研究，初步认识和了解了空气动力学在高速铁路隧道建设中的应用，对流体力学对于土木工程的重要性有了更进一步的认识。
关键词：土木工程高速铁路隧道空气动力学流体力学1前言哈大高速铁路是国家“十一五”规划的重点工程，被纳入国家《中长期铁路网规划》。
哈大高铁指在中国黑龙江省哈尔滨市与辽宁省大连市之间建设的高速客运专用铁路，于2007年8月23日正式开工建设，2012年12月1日正式开通运营。
哈大客运专线(高铁)是我国中长期铁路规划中“四纵四横”高速铁路网的“一纵”，是京哈高铁的重要组成部分，通车后将成为世界上第一条投入运营的穿越高寒地区的高速铁路。
流体力学在土木工程中应用广泛，而在高速铁路的建设过程中，流体力学的重要分支空气动力学则起到了极为重要的作用。
我国高速铁路建设正处于上升期，高铁建设中遇到的问题也越来越多，相关理论研究对于高铁建设的顺利开展意义重大。
2空气动力学简介空气动力学是流体力学的一个分支，它主要研究物体在同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化。
它是在流体力学的基础上，随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。
最早对空气动力学的研究，可以追溯到人类对鸟或弹丸在飞行时的受力和力的作用方式的种种猜测。
17世纪后期，荷兰物理学家惠更斯首先估算出物体在空气中运动的阻力；1726年，牛顿应用力学原理和演绎方法得出：在空气中运动的物体所受的力，正比于物体运动速度的平方和物体的特征面积以及空气的密度。
这一工作可以看作是空气动力学经典理论的开始。
1755年，数学家欧拉得出了描述无粘性流体运动的微分方程，即欧拉方程。
CRH3动车组模型侧风下明线运行的空气动力特性分析
CRH3动车组模型侧风下明线运行的空气动力特性分析作者：魏雅洁张群刘新桥来源：《计算机辅助工程》2022年第03期摘要：为探究在强风作用下高速列车的空气动力性能，建立3车编组CRH3动车组在侧风下明线运行的三维计算模型，在FLUENT软件中对其空气流场进行数值模拟。
当列车运行速度为60 m/s时，风向角分别选取0°、±3°、±6°、±9°、±12°、±15°、±18°、±21°、±24°，计算列车表面压力分布和流场域空气流速变化情况。
结果表明：车体表面正压最大值和负压最大值与风向角呈现正相关性，压力最大值位于车头正对迎风侧部位，车体表面近壁区域空气流速也与风向角具有正相关性。
关键词：侧风; 风向角; 空气流场; 明线运行; 多工况; 空气动力系数中图分类号： U270.11; TB115.1文献标志码： BAerodynamic characteristics analysis of open-line operationof CRH3 EMU under crosswindWEI Yajie， ZHANG Qun， LIU Xinqiao（INTESIM （Dalian） Co.， Ltd.， Dalian 116023， Liaoning， China）Abstract： To study the aerodynamic performance of high-speed trains under strong wind， the three-dimensional calculation modelof CRH3 EMU with three cars running on open-line under crosswind is built， and its air flow field issimulated in FLUENT software. When the train speed is 60 m/s， the pressure distribution on train surface and the change of air velocity inflow field is computed by separatelyselecting the wind direction angles of 0°， ±3°， ±6°， ±9°， ±12°， ±15°， ±18°， ±21° and ±24°. The results show that there is a positive correlation between the maximum positive pressure and maximum negative pressure on the car body surface and the wind direction angle， and the maximum pressure is located at the windward side of the front of the vehicle， and the air velocity near the wall of the car body surface also has a positive correlation with the wind direction angle.Key words： crosswind; wind direction angle; airflow field; open-line operation; multi-work condition; aerodynamic coefficient0 引言随着列车运行速度的提高，列车与空气的相互作用变得十分强烈。
高速列车外风挡结构周围流场和气动载荷的仿真分析
的基础模型，见图 1．该外风挡方案基本为全包半 封闭式外风挡，但是在两车连接的减震器处有开 孔，并且两外风挡没有完全贴合，两外风挡间存在 8 ～ 10 mm 的缝隙；
（ 2） 无缝外风挡方案．该方案是在有缝外风挡 基础上使两外风挡贴合，消除风挡缝隙；
目前对高速列车风挡的研究主要是风挡设计 结构对气动阻力、升力以及气动噪声的影响，但是 风挡本身的结构强度也会影响列车的运行安全和
旅客的舒适应，因此本文对高速列车明线运行时 外风挡周围的流场和外风挡所受气动载荷进行仿 真分析研究，对三种外风挡所受的气动力进行对 比研究．
1 分析模型
1．1 分析内容 本文分析的外风挡是拱形的橡胶胶囊通过金
* 收稿日期： 2018-09-27 基金项目： 国家重点研发计划资助项目（ 201ห้องสมุดไป่ตู้YFB1200505－002） 作者简介： 盖杰（ 1987－） ，女，工程师，博士，主要从事列车空气动力学的研究 E-mail： gaijie@ cccar．com．cn．
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大连交通大学学报
第 40 卷
1．2 外风挡方案 本文计算主要采用三种外风挡计算方案，具
属支座安装在列车端墙，橡胶胶囊因为弯折安装和 本身材质问题，在线路 运 行 中 会 发 生 破 损． 本 文 对 三种外风挡设计方案，利用三车编组模型的明线运 行情形，通过空气动力学仿真分析计算给出外风挡 周围的压力分布和气动载荷，以此对三种外风挡所 受气动载荷进行对比分析．此外也分析列车以 250、 300 和 350 km / h 速度运行条件下，不同外风挡方案 的速度场、压力场和外风挡面平均压力值，以此分 析车速对外风挡所受气动载荷的影响．由于头车和 中间车之间风挡流场具有代表性，所以本报告以头 车和中间车之间风挡为分析对象．