针对采用声屏障时,高速列车运行过程中表面气动阻力较大的问题,提出利用减载式声屏障降低列车运行过程中受到的气动阻力.采用数值模拟方法,对采用不同孔隙率声屏障时高速列车运行过程中表面的气动阻力及其影响因素进行研究.利用Gambit软件建立了声屏障与高速列车相对运动计算模型;在声屏障孔隙率不同时,采用Fluent软件对350km/h速度行驶的高速列车表面压强分布和气动阻力进行了数值模拟与分析研究.研究结果表明:与普通声屏障相比,随着减载式声屏障孔隙率的增加,列车头车高压区和尾车低压区的面积减小,列车行驶的压差阻力降低,而摩擦阻力变化不大;减载式声屏障具有一定的节能效果,并且随着减载式声屏障孔隙率的增大,节能效果更加明显.

针对高速铁路声屏障会受到高速列车通过时产生的气动载荷的反复冲击问题,根据高速铁路声屏障单元板承受气动载荷冲击能力评估的需要,对高速铁路声屏障单元板进行气动疲劳载荷模型研究.建立了高速铁路声屏障表面压力测试系统,利用不同条件下声屏障表面气动载荷现场测试数据,研究承受最大气动载荷的声屏障目标单元板;在此基础上,给出了用于声屏障单元板气动疲劳试验的两种气动疲劳载荷施加方案,建立针对这两种气动疲劳载荷施加方案并同时考虑高速列车气流冲击和横风作用的声屏障单元板气动疲劳载荷模型.结果表明当列车所受横风风速不变时,随着列车车速的增加,动态载荷和动态载荷变化频率皆随高速列车车速的增加而增大;相比较,动态疲劳载荷受车速的影响更大.