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大力建设高速铁路已经成为轨道交通的发展趋势,随着高速列车运行速度的提升,它所引起的问题也越来越受到重视,其中横风作用对高速列车的安全运行有着极大的影响。本文归纳总结了国内外关于高速列车气动特性和行车安全研究进展,利用ANSYS与SIMPACK的联合仿真方法对列车运行安全及可靠性进行了分析,主要包括如下方面:(1)基于流体动力学理论,建立列车-桥梁组合体三维模型,对高速列车气动力进行数值模拟分析,得到了横风作用下高速列车的气动力系数,与风洞试验对比验证后选择数值模拟时采用的湍流模型。考虑风偏角的影响,计算获得了桥上列车的气动力系数随风偏角的变化规律。(2)基于ANSYS有限元软件与SIMPACK多体动力学软件,将柔性体轨道-桥梁与刚性车辆进行联合仿真。在ANSYS有限元软件对轨道-桥梁进行建模,将柔性的轨道-桥梁模型导入SIMPACK中,并与高速列车模型结合形成车-轨-桥耦合振动分析模型,以轨道不平顺作为激励,得到高速列车运行时列车的安全性评价指标,并与规范要求进行比较。(3)以车-轨-桥耦合模型为基础,施加列车风荷载并考虑风场的随机性,分析列车运行安全性。由于列车运行时的风场不是定常的,基于Cooper理论和谐波叠加原理,得到某一风速下的随机风速,进一步得到随机的脉动力,将脉动气动力导入SIMPACK中得到高速列车在柔性轨道上受随机脉动风影响时运行的安全性指标。(4)基于可靠度理论,利用建立的车-轨-桥耦合分析模型,对高速列车运行安全性进行可靠度分析,采用改进一次二阶矩法和响应面法计算高速列车在柔性轨道上受随机脉动风影响时运行的可靠性,最终得到高速列车在柔性轨道上受随机脉动风影响时的概率特征风速曲线。