《橋面紊流對公路車輛氣動力及行車安全影響研究》是依託西南交通大學，由汪斌擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：橋面紊流對公路車輛氣動力及行車安全影響研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：汪斌
- 依託單位：西南交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
橋面紊流是車橋氣動相互干擾的重要因素之一。本研究針對橋面紊流對公路車輛氣動力及行車安全的影響，結合風洞試驗與CFD數值分析兩種研究手段，就大跨度與中小跨度橋樑典型的主梁斷面形式，確定均勻流下橋面車道上方特徵紊流的特性，建立紊流情況下來流脈動特性和橋面紊流特性的相關關係，明確橋面特徵紊流和來流紊流各自的影響，揭示橋面紊流特性的演化規律，明確主梁特徵紊流對車輛氣動力的影響，明確車輛運動與主梁特徵紊流共同作用對車輛氣動力的影響，探明來流紊流與主梁特徵紊流對車輛氣動力的共同影響，建立車輛氣動力與橋面紊流的關係，發展考慮車輛非定常效應的公路風—車—橋耦合分析方法，確定考慮橋面紊流情況下公路車輛的行車安全性，明確橋面紊流對橋上公路行車安全的影響。研究成果為公路橋樑行車安全性研究及工程套用提供參考。
結題摘要
本研究針對橋面紊流對公路車輛氣動力及行車安全的影響開展工作，主要內容包括：（1）建立並論證了主梁橋面風場數值分析模型，研究了典型箱形主梁橋面風速分布特徵，探討了雷諾數、橋墩、風屏障的影響，確定了特徵漩渦的貢獻，研究了典型扁平鋼箱梁橋面漩渦運動對橋面風場的影響。（2）試驗模擬了平均風與紊流風場，測試了典型箱形主梁車道上風速分布特徵與橋上車輛模型的氣動力,明確了來流紊流對橋面風場與氣動力的影響，明確了車輛氣動導納特徵。（3）提出了一種車輛輪胎與路面側向摩擦力測試裝置，建立了考慮車輛縱向運動特性的耦合分析系統，計入來流紊流風隨機因素的影響，提出了隨機體系下行車安全的動力可靠性分析方法與單參數可靠度模型，提出了基於支持向量機方法的風致行車安全可靠性分析方法。得出以下主要結論：建立的數值模型可以獲得較為可靠的計算結果；所研究主梁橋面風速的分布對雷諾數不敏感，主漩渦在橋面的發展導致橋面車道風場的變化；風屏障弱化了橋墩對橋面風速的影響，扁平箱梁漩渦特徵受風嘴角度影響較大；來流紊流對橋面風場及車輛平均氣動力有明顯影響，對不同車輛影響規律不同，橋上車輛升力氣動導納有大於1的狀況；紊流風作用下側滑安全評價首超機率方法較為保守，側翻安全評價泊松近似方法較為保守；提出的單參數模型可以方便的進行可靠性判斷，提出的支持向量機方法較高地提高了可靠性計算效率，計算獲得了基於可靠度的橋面行車安全參考條件。研究成果具有一定的學術意義和實用價值。
