列车空气动力性能研究及外形、结构设计方法

摘要：

该项研究以改善列车空气动力性能为起点，最终落实到中国提速和高速列车产品研制。开发出具有自主知识产权的软件7套；开发出一套用于空气动力学研究和应用的试验技术（风洞试验、动模型试验和在线实车试验）；在国际上首次开展了复杂断面混编列车气动性能和影响列车周围环境的尾部流场研究。

建立了列车气动参数（阻力、横向力、升力、表面压力分布、压力波）与列车外形、线间距、速度比、附面层等关系；提出了优化列车气动性能的列车外形设计理论；创建一套从列车空气动力性能基础研究到气动外形、结构工程化设计及头部骨架梁件数控加工具有自主知识产权的产品研制方法。

其研究成果已用于解决列车高速运行时出现的一系列空气动力学问题，并解决了流线型列车设计、制造等难题。中国所有的流线型列车车体均用这套方法设计、制造，取得了显著的社会、经济效益，具有广阔的应用前景。使中国既有线列车运行速度由原来的120km/h以下提高到140km/h-160km/h，最高达200km/h，专线试验速度达321.5km/h；并且使中国机车车辆民族工业在车体设计、制造和产业化方面实现了技术跨越；同时，实现了流体力学、固体力学、车辆工程和机械设计制造等多学科交叉，促进了学科发展。

主要创新点：

1. 基础技术方面：

   • 创建了从数值计算、风洞试验、动模型试验、实车试验到理论分析一套完整的列车空气动力学研究方法；
   • 开发出具有自主知识产权的软件7套；
   • 开发出一套试验测试技术（风洞试验、动模型试验和在线实车试验）；
   • 在国际上首次开展了复杂断面混编列车气动性能和影响列车周围环境的尾部流场研究。

2. 应用技术方面：

   • 建立了列车气动参数（阻力、横向力、升力、表面压力分布、压力波）与列车外形、线间距、速度比、附面层等关系；
   • 提出了优化列车气动性能的列车外形设计理论；
   • 创建一套从列车空气动力性能基础研究到气动外形、结构工程化设计及头部骨架梁件数控加工具有自主知识产权的产品研制方法。

3. 工程应用方面：

   • 其研究成果已用于解决列车高速运行时出现的一系列空气动力学问题，并解决了流线型列车设计、制造等难题。

奖励： - 最高奖名称：国家科技进步奖 - 等级：二等 - 获奖时间：2001年 - 个人排序：第一

摘要：该项研究以改善列车空气动力性能为起点，最终落实到中国提速和高速列车产品研制，开发出具有自主知识产权的软件7套；开发出一套用于空气动力学研究和应用的试验技术(风洞试验、动模型试验和在线实车试验)；在国际上首次开展了复杂断面混编列车气动性能和影响列车周围环境的尾部流场研究；建立了列车气动参数(阻力、横向力、升力、表面压力分布、压力波)与列车外形、线间距、速度比、附面层等关系；提出了优化列车气动性能的列车外形设计理论；创建一套从列车空气动力性能基础研究到气动外形、结构工程化设计及头部骨架梁件数控加工具有自主知识产权的产品研制方法。其研究成果已用于解决列车高速运行时出现的一系列空气动力学问题，并解决了流线型列车设计、制造等难题。中国所有的流线型列车车体均用这套方法设计、制造，取得了显著的社会、经济效益，具有广阔的应用前景。使中国既有线列车运行速度由原来的120km/h以下提高到140km/h-160km/h，最高达200km/h，专线试验速度达321.5km/h；并且使中国机车车辆民族工业在车体设计、制造和产业化方面实现了技术跨越；同时，实现了流体力学、固体力学、车辆工程和机械设计制造等多学科交叉，促进了学科发展。主要创新点：1.基础技术方面：创建了从数值计算、风洞试验、动模型试验、实车试验到理论分析一套完整的列车空气动力学研究方法；开发出具有自主知识产权的软件7套；开发出一套试验测试技术(风洞试验、动模型试验和在线实车试验)；在国际上首次开展了复杂断面混编列车气动性能和影响列车周围环境的尾部流场研究。2.应用技术方面：建立了列车气动参数(阻力、横向力、升力、表面压力分布、压力波)与列车外形、线间距、速度比、附面层等关系；提出了优化列车气动性能的列车外形设计理论；创建一套从列车空气动力性能基础研究到气动外形、结构工程化设计及头部骨架梁件数控加工具有自主知识产权的产品研制方法。3.工程应用方面：其研究成果已用于解决列车高速运行时出现的一系列空气动力学问题，并解决了流线型列车设计、制造等难题。奖励：最高奖名称：国家科技进步奖，等级：二等，获奖时间：2001年，个人排序：第一。