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随着列车速度的提高,横风对列车运行安全性的影响越来越显著,货运车体外形多为钝体结构,列车表面流场更为复杂,且空、重车不同运载状态下,质心高度差异大,在侧风影响下运行状态会发生巨大改变,严重时会对列车运行安全性造成威胁。本文基于流体力学和多体系统动力学理论,对横风作用下快速货车运行安全性进行了详细分析计算,为快速货车安全运行提供理论基础。本文首先基于三维定常不可压缩流与标准k-ε两方程湍流模型,采用流体仿真软件FLUENT建立了快速货车空气动力学模型,计算了不同风速、风向角和车速下快速货车周围流场,并对快速货车流场特性和气动载荷特性进行了分析探讨,研究不同车速、风速和风向角对气动载荷的影响。由于几何外形的不同,相同工况下机车与车辆气动力与气动力矩的分布趋势存在较大差异,并对气动载荷分布趋势差异的原因进行了分析。本文基于多体动力学理论,利用SIMPACK软件建立了快速货车系统动力学模型,对无横风影响下的空、重车动力学性能进行了分析计算,采用了GB/T 5599-2019标准对动力学性能进行评定,结果表明快速货车空、重车在新轮与磨耗到限车轮的状态下,蛇行运动失稳临界速度均满足设计要求,80km/h～176km/h速度范围内运行品质与平稳性指标均满足标准限值,四种曲线工况下脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力都能满足运行需求,相同工况下重车具有更好的运行性能。为研究横风环境下快速货车的运行性能,将气动载荷加载到系统动力学模型中,分别分析了风速、风向角和车速对空、重车直线运行性能的影响,并通过回归分析确定各变量的影响程度,分别计算出了空、重车在直线工况下的最大安全运行速度。为研究快速货车在横风作用下,通过不同半径曲线时的运行安全性能,本文计算了快速货车横风下的列车脱轨系数、轮重减载率和轮轴横向力等指标,结果表明三项指标在横风载荷的影响下均有不同程度的增长,其中横风对列车曲线运行时轮重减载率影响最大,重车运行性能优于空车运行性能,研究得出了快速货车空、重车不同工况下能够安全运行的最高允许风速。快速货车运行速度高,自重轻,车体外形为钝体结构,论文研究表明,横风对快速货车动力学性能的影响较大,尤其是曲线运行状态下,因此在研究快速货车动力学性能时,不能忽略横风对其动力学性能的影响。