[发明专利]一种测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法及应用

权利要求书

1.一种测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)设置测力模型测定各测力点压力值：采用矩形分割的方式，分割运行列车车身侧面/顶面的投影面，得到车身长度方向A列，车身高度/宽度方向B行，共A×B个矩形测力方块区，标记为A-B；在每个矩形测力方块区的中心点设置测力点，获取运行列车车身上每个测力点的压力值Psy；

2)获取列车车身气动力系数试验值：通过压力积分法，结合每个测力点的压力值Psy计算得到列车车身气动力值，再由列车车身气动力值得出列车车身气动力系数试验值，所述列车车身气动力值包括：侧向力F_y、升力F_z、侧滚力矩m_x和摇头力矩m_z；列车车身气动力系数试验值包括：侧向力系数C_ysy、升力系数C_zsy、侧滚力矩系数M_xsy和摇头力矩系数M_zsy；

3)获取列车车身气动力系数参考值：利用测力天平测定并计算得到风洞试验的列车车身气动力系数参考值，列车车身气动力系数参考值包括：侧向力系数C_yck、升力系数C_zck、侧滚力矩系数M_xck和摇头力矩系数M_zck；

4)初步指定车身长度方向测力点的初步布置列数为Acbn，结合列车车身气动力系数试验值和列车车身气动力系数参考值，探求得到车身高度/宽度方向测力点的预选布置行数Byxn；

5)按预选布置行数Byxn分组试验，结合列车车身气动力系数试验值和列车车身气动力系数参考值，探求得出车身长度方向测力点最优布置列数Azyn、车身高度/宽度方向测力点最优布置行数Bzyn；得到车身侧面/顶面测力点布置模型Azyn-Bzyn。

2.根据权利要求1所述的测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法，其特征在于，在步骤4)包括以下步骤：

4a)初步指定运行列车的车身长度方向测力点的初步布置列数为Acbn，车身高度/宽度方向测力点的分组布置行数为B_n-2、B_n、B_n+2；

4b)分别以Acbn-B_n-2、Acbn-B_n、Acbn-B_n+2为测力点布置形式，在选定的侧滑角β条件下，依照步骤2)得到列车车身气动力系数试验值C_sy；

4c)同样分别以Acbn-B_n-2、Acbn-B_n、Acbn-B_n+2为测力点布置形式，在步骤4b)选定的侧滑角β条件下，依照步骤3)得到列车车身气动力系数参考值C_ck；

4d)结合所述列车车身气动力系数试验值和所述列车车身气动力系数参考值，得到不同测力点布置形式下、不同侧滑角β条件下，列车车身气动力系数试验值相对于列车车身气动力系数参考值的误差率；

4e)选定在不同侧滑角β条件下，误差率最小的布置形式的车身高度/宽度方向测力点布置行数作为预选布置行数Byxn。

3.根据权利要求2所述的测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法，其特征在于，在步骤4a)中，初步布置列数Acbn为8-20中任一个整数值；分组布置行数B_n为4-10中任三个临近整数值。

4.根据权利要求3所述的测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法，其特征在于，Acbn为10；B_n为6，则B_n-2为4，B_n+2为8。

5.根据权利要求3所述的测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法，其特征在于，步骤4b)中侧滑角β为0-31°。

6.根据权利要求3所述的测量风环境下列车气动力的测点模型建立方法，其特征在于，选定在e组数量的侧滑角β条件下，e为1-30。