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一种高速铁路隧道口缓冲结构设计方法及系统技术方案

技术编号:40081831 阅读:16 留言:0更新日期:2024-01-23 14:50
本发明专利技术公开了一种高速铁路隧道口缓冲结构设计方法,包括:S1、设计样本工况隧道口缓冲结构参数;对样本工况进行数值模拟监测预选数值项作为标量场;S2、基于POD重构原理,根据数值模拟和标量场得到POD模态;根据隧道口缓冲结构参数和POD模态预测不同缓冲结构下的POD模态系数;S3、根据POD模态和不同缓冲结构下的POD模态系数,重构出不同缓冲结构下的标量场数据记为重构标量场数据集;S4、对重构标量场数据集中的标量场数据进行寻优处理得到最优标量场数据;根据最优标量场数据逆向分析得到最优隧道口缓冲结构参数,对隧道口缓冲结构进行设计。本发明专利技术还提供一种执行本发明专利技术的高速铁路隧道口缓冲结构设计方法的系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁路隧道工程,尤其涉及一种高速铁路隧道口缓冲结构设计方法及系统


技术介绍

1、高速列车车头通过隧道时,由于受到隧道壁面的限制,会在隧道内形成初始压缩波,初始压缩波以声速向隧道出口传播,当初始压缩波传播到隧道出口时,部分初始压缩波会向隧道外脉冲辐射,导致产生强烈的微气压波,对隧道口周围的建筑和当地居民的生活产生严重不利的影响。

2、在隧道口安装缓冲结构是缓解微气压波最为有效的方式之一,其参数和规格的设计对于有效缓解微气压波具有非常重要的意义,目前,国内外学者普遍采用传统数值模拟和动模试验方法对铁路隧道口缓冲结构参数进行研究,但这极大地依赖于设计者的经验和专业知识,往往需要消耗大量的时间和资源才能设计出理想的缓冲结构参数。近年来,一种基于pod(proper orthogonal decomposition,本征正交分解)的逆向设计方法开始应用于建筑物和交通工具内部的通风参数设计,该方法在设计效率上相比与传统设计方法具有显著的优势,但是基于pod的逆向设计方法目前的应用场景大多是针对稳态工况的室内环境,而高速列车通过隧道产生的微气压本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高速铁路隧道口缓冲结构设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的高速铁路隧道口缓冲结构设计方法,其特征在于,所述预选数值项至少包括以下两种可选方案:

3.根据权利要求2所述的高速铁路隧道口缓冲结构设计方法,其特征在于,所述方法还包括:设计N组测试工况的隧道口缓冲结构参数,N为正整数;对测试工况进行数值模拟并监测预选数值项作为测试标量场;将所述测试工况的隧道口缓冲结构参数和所述测试标量场进行记录,作为测试集工况;

4.根据权利要求3所述的高速铁路隧道口缓冲结构设计方法,其特征在于,所述寻优处理包括:

5.根据权利要...

【技术特征摘要】

1.一种高速铁路隧道口缓冲结构设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的高速铁路隧道口缓冲结构设计方法,其特征在于,所述预选数值项至少包括以下两种可选方案:

3.根据权利要求2所述的高速铁路隧道口缓冲结构设计方法,其特征在于,所述方法还包括:设计n组测试工况的隧道口缓冲结构参数,n为正整数;对测试工况进行数值模拟并监测预选数值项作为测试标量场;将所述测试工况的隧道口缓冲结构参数和所述测试标量场进行记录,作为测试集工况;

4.根据权利要求3所述的高速铁路隧道口缓冲结构设计方法,其特征在于,所述寻优处理包括:

5.根据权利要求4所述的高速铁路隧道口缓冲结构设计方法,其特征在于,在s2中,根据所述数值模拟和标量场得到pod模态包括:根据所述数值模拟和标量场得到标量场的最优正交基函数δ,所述最优正交基函数δ即pod模态;

6.根据权利要求5所述的高速铁路隧道口缓冲结构设计方法,其特征在于,根据所述隧道口缓冲结构参数和所述pod模态,预测不同缓冲结构下的pod模态系数包括:

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【专利技术属性】
技术研发人员:王田天陆意斌张雷王钰王军彦姜琛
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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