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【相聚云端 精彩毕设】毕业设计(论文)中期检查案例分享 机械工程学院第十九期

——基于空腔共振的高铁隧道压力波控制方法研究

时间:2020-04-26     作者:何文涛     编辑:李艳梅     阅读:

2020年春季学期,一场突如其来的疫情,阻挡了学生们返校的脚步,影响了2020届毕业生毕业设计(论文)进展。为做好毕业设计(论文)指导工作,学院多次召开线上会议,研讨毕设线上指导工作,制定《机械工程学院2020年春季学期防疫阶段本科毕业设计实施方案》、《机械工程学院2020年春季学期防疫阶段本科毕业设计相关要求》、《机械工程学院关于开展2020届本科生毕业设计(论文)中期检查方案》。毕设指导教师积极完成毕设学生情况梳理,并根据学生实际情况进行分类指导,利用“云端”开展线上毕业设计(论文)指导工作,在疫情期间将毕业设计(论文)进展所受影响尽力减到最小,确保毕业设计(论文)质量线上线下实质等效。毕业设计中期检查工作中,同学们精心准备,认真答辩,积极展示毕业设计取得的阶段性成果,就让我们一睹为快吧:

学生姓名:何文涛

班      级:车辆2016-04

指导教师:牛纪强

毕设题目:基于空腔共振的高铁隧道压力波控制方法研究


1.概况

车速的不断提高,加剧了一些气动效应,甚至出现新的气动现象,如微气压波,其主要影响隧道口附近建筑和人员的安全。本文旨在采用通过实验验证的数值计算方法模拟获得列车通过设置有空腔的隧道的初始压力波和微气压波,通过对比分析具有不同结构参数和数量空腔的隧道内压力波和隧道出口微气压波特性,探明空腔对隧道内压力波和隧道出口微气压波的作用机理,为隧道内空腔结构参数设计和布置方法提供理论支撑。通过本研究,扩充专业知识以及在设计实践中了解和熟悉空气动力学在轨道交通中的应用及相关分析方法,培养车辆空气动力学方面的设计、研发能力。

2.任务分解

2020.01.10~2020.02.10:学习使用GambitFluentTecplot 360EndNote

2020.02.11~2020.02.27:开题报告撰写及修改;

2020.02.28~2020.03.19:资料查阅及外文文献翻译;

2020.03.20~2020.03.22:方案设计;

2020.03.23~2020.04.19:计算和数据处理;

2020.04.20~2020.05.17:数据汇总及分析;

2020.05.18~2020.06.07:毕业论文撰写及修改;

3.已完成工作

1)软件及理论知识学习

2)外文文献翻译




3)文献查阅

从收集到的隧道内压力波相关文献中筛选出能够利用的部分,完成阅读并引用到论文撰写中


4)工作日志及学习笔记

工作日志




5)部分建模、计算工况及计算结果

6)论文已经完成大半

7)目前进度与计划甘特图


4.下一步工作计划

      问:高速列车通过隧道的空气流动特征?

:当列车进入隧道时,隧道口处的空气由于受到列车车头和隧道壁面的挤压,会向隧道内传播,随着列车进入隧道,列车在隧道内占据的空间逐渐增大,受到挤压的空气压力便逐渐增大,因此形成了初始压缩波。当列车尾部进入隧道时,由于列车在隧道入口处占据的空间减小,空气压力减小,形成膨胀波。压缩波和膨胀波都以接近音速的速度沿隧道传播,并在隧道出口反射一部分回隧道(压缩波反射回隧道形成膨胀波,膨胀波反射回隧道形成压缩波),另一部分形成微气压波向隧道外辐射出去。而反射回隧道的压力波与列车运行产生的压力波相互作用,使隧道内的压力发生复杂的变化。

:简单描述滑移网格?

:滑移面允许网格之间的连通,保证两个相互运动区域之间数据的交换;与滑移面相邻的网格不一定具有匹配的节点数目,这也为网格划分带来了一定的便利性。在模拟计算过程中,随着列车在隧道中运行,滑移面上的变量根据列车的运动重新计算调整,而静止区域与运动区域的数据交换通过插值得到。

    通过毕业设计,扩充专业知识以及在设计实践中了解和熟悉空气动力学在轨道交通中的应用及相关分析方法,培养轨道车辆设计、研发能力。

    在完成毕业设计过程中,通过阅读专著、观看网络视频学习软件,不仅是知识的扩充,更是对自我学习能力的锻炼。

    衷心感谢牛老师一直以来的悉心指导,从本文的选题,研究方案的设计直至模拟计算完成无不倾注了他大量的心血。牛老师渊博的学识、严谨的治学态度一直激励着我,使我在疫情期间,在家做毕业设计也毫不懈怠。牛老师对我的教导之情,学生永难忘怀。