一种高速列车模型风洞试验标准路基的制作方法

本发明涉及的是高速列车风动实验装置，尤其是一种高速列车模型风洞试验标准路基。

背景技术：

高速列车模型风洞试验是高速列车外形设计优化的重要支撑依据之一，为此，高速列车研制单位对风洞试验有持续和大量的需求。目前，国内外的高速列车模型风洞试验基本都是在固定地面（地板）的试验段上开展，为了降低地面效应影响，试验路基成为风洞试验非常必要的装置，并大量应用于国内外，尤其是国内的高速列车模型风洞试验中。因此，试验标准路基是目前高速列车模型风洞试验非常必要和重要的装备。

现有的高速列车模型风洞试验使用的路基都是整体结构，长度适用于实验3节车厢或一节半车厢的风洞试验，但是由于路基结构固定，支撑座的间距无法调节，因此都是针对不同长度的模型定制一套路基进行测试。然而，国内不同高速列车研制单位在开展高速列车风洞试验中，采用的路基外形结构不同，而且，同一家单位不同期试验采用的路基也不同。经过对比研究发现，不同外形结构的路基对试验结果产生不可忽略的影响。高速列车研制单位又需要对不同期相同类型的高速列车数据进行比较，从而对比不同期高速列车气动特性。因此气动性的检测存在的误差较大。

技术实现要素：

本发明的目的，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种高速列车模型风洞试验标准路基的技术方案，该方案采用将路基分段模块化设计，同时设置滑轨能够调节支撑座的间距，能够满足不同长度的列车模型在同一路基下进行气动性测试，消除不同路基带来的气动性影响的误差，提高高速列车气动性实验的数据精度，可有效解决不同路基外形结构对试验数据的影响问题，提高高速列车风洞试验的精细化水平和试验数据的精准度，促进试验规范化水平的提升。

本方案是通过如下技术措施来实现的：

一种高速列车模型风洞试验标准路基，包括有固定支撑座模块、滑动支撑座模块以及路基边缘模块；固定支撑座模块、滑动支撑座模块以及路基边缘模块上均设置有相互匹配的滑轨；固定支撑座模块上固定设置有支撑座；滑动支撑座模块上设置有滑动台；滑动台设置在导轨上且能够沿导轨自由滑动；滑动台上固定设置有支撑座；固定支撑座模块、滑动支撑座模块以及路基边缘模块能够相互自由对接。

作为本方案的优选：固定支撑座模块和滑动支撑座模块上设置有相互匹配的走线槽。

作为本方案的优选：路基边缘模块的端部设置有斜坡。

作为本方案的优选：斜坡的坡度为20°。

作为本方案的优选：路基边缘模块的底部设置有万向轮。

本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，该方案对高速列车风洞试验标准路基结构外形更加优化，对流场模拟更加真实，对试验的影响更低。主要表现在，经试验研究，标准路基前后端斜坡的坡度角不大于20゜，两侧斜坡坡度不大于35゜，斜坡与平直面采用半径80mm的圆弧角过渡，能显著降低路基对前方来流的影响，尤其是路基前端斜坡对来流的影响可以忽略，不至于像其他路基前端斜坡坡度较大而影响来流，导致高速列车车头鼻尖正压降低，引起流场模拟失真。

高速列车风洞试验标准路基采用了内部走线槽结构，实现了对模型试验测量线路的全封闭隐藏，完全避免了裸露在气流中的试验测量线路对试验结果的影响。尤其在国内以前的高速列车模型风洞试验中，试验测量线路裸露在路基外侧，并暴露在气流中，导致测量线路对高速列车模型外部流场形成干扰，最终影响试验数据的精准度。

高速列车风洞试验标准路基在模型支座部位采用了无级滑动结构，对具有不同长度的车厢的高速列车试验模型具有通用性。之前的路基，都是支座位置固定，不能前后移动，只能适用于特定长度车厢的高速列车试验模型，高速列车试验模型的车厢长度发生变化，则路基需要重新加工，明显增大试验单位的试验总经费。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为本发明三节车厢实验的路基结构示意图。

图2为图1的俯视结构示意图。

图3为本发明一节半车厢实验的路基结构示意图。

图中，1为路基，2为支撑座，3为滑动台，4为路基边缘模块，5为滑动支撑座模块，6为固定支撑座模块，7为斜坡，8为走线槽，9为导轨，10为万向轮。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

一种高速列车模型风洞试验标准路基，包括有固定支撑座模块、滑动支撑座模块以及路基边缘模块；固定支撑座模块、滑动支撑座模块以及路基边缘模块上均设置有相互匹配的滑轨；固定支撑座模块上固定设置有支撑座；滑动支撑座模块上设置有滑动台；滑动台设置在导轨上且能够沿导轨自由滑动；滑动台上固定设置有支撑座；固定支撑座模块、滑动支撑座模块以及路基边缘模块能够相互自由对接。固定支撑座模块和滑动支撑座模块上设置有相互匹配的走线槽。路基边缘模块的端部设置有斜坡。斜坡的坡度为20°。路基边缘模块的底部设置有万向轮。

实施例1：三车编组路基风洞试验，将两组滑动支撑座模块分别连接在固定支撑座模块两端，再将两组路基边缘模块分别连接在滑动支撑座模块的两端。

调节滑动台，保证支撑座之间的间距满足测试要求，将高速列车车厢模型安装在支撑座上，将各种连接线缆都埋入走线槽中，然后进行风洞试验。

如需要更换其他型号的列车模型，只需要调整滑动台，使支撑座的间距适应需要更换的车厢长度，再将更换的车厢安装在支撑座上即可开展风洞试验。

实施例2：一节半车编组路基风洞试验，将两组路基边缘模块安装在固定支撑座模块上，然后将一节半编组车厢安装在支撑座上即可开展风动试验。

在三车编组和一节半车编组转化过程中，只需要去掉滑动支撑座模块即可快速实现转换，能够大大节省路基布置时间。

本方案建立统一的高速列车模型试验平台，实现不同期高速列车试验数据的可比性。目前，尤其是国内不同高速列车研制单位在开展高速列车风洞试验中，采用的路基外形结构不同，而且，同一家单位不同期试验采用的路基也不同。经过对比研究发现，不同外形结构的路基对试验结果产生不可忽略的影响。高速列车研制单位又需要对不同期相同类型的高速列车数据进行比较，从而对比不同期高速列车气动特性。因此，研制一套高速列车模型风洞试验标准路基，可以建立一个统一的高速列车模型试验平台，最大程度减少试验条件和环境对试验数据的影响，从而实现不同期高速列车试验数据的可比性。

提升试验精细化水平和试验数据精准度，进一步提高高速列车试验规范化水平。根据国内外高速列车相关试验研究成果和经验，路基的结构外形对试验结果产生明显影响。例如路基伸出车高速列车头/尾的长度，路基轨道前端和两侧的斜坡坡度，都会对试验数据准度产生明显影响。因此，高速列车风洞试验标准路基，可有效解决不同路基外形结构对试验数据的影响问题，提高高速列车风洞试验的精细化水平和试验数据的精准度，促进试验规范化水平的提升。

降低固定地面表面的附面层厚度。经风洞试验实测，在风洞试验段的固定地面安装高速列车风洞试验标准路基，路基表面的附面层厚度将明显小于固定地面的附面层厚度，路基表面附面层厚度比固定地面表面的附面层厚度小20%～30%，将显著改善地面效应对高速列车试验结果的影响。

节省高速列车试验模型的洞内安装调试时间，提高试验效率。高速列车模型风洞试验的工作量大，洞内准备和安装时间占整个风洞试验时间的比例较大。由于路基轨道尺寸大、重量也大，组合结构件多，不同支座的水平高度误差和纵向中心偏差要求高，导致安装过程复杂。而且，不同外形结构的路基的连接方式以及固定孔位加工精准度不同，也延长了路基和试验模型的安装、调试时间，降低试验效率。高速列车模型试验标准路基，统一了安装方法，节省了试验模型安装调试时间，提高了试验效率，尤其是减少了高速列车模型从三车编组状态转换为一节半车编组工况的路基安装调试工作量，减少了风洞试验洞内调试时间。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。