采用西南交通大学土木学院岩土中心的压缩空气为动力源的高速列车模型试验台。该试验系统包括：GL-1 型高速列车模型发射系统、数据采集系统和软件分析系统、高速图像采集测速系统。
1.GL-1型高速列车模型发射系统
GL-1 型高速列车模型试验台的核心装置是空气炮模型发射装置。它包括空气炮及其控制系统，如图3.2-3、图3.2-4所示。
图3.2-3 GL-1型高速列车模型发射系统
图3.2-4 GL-1型高速列车模型发射装置控制系统
2.高速数据采集系统
气动信号的采集采用美国NICLET公司生产的ODYSSEY 高速数据采集系统，如图3.2-5所示。
图3.2-5 ODYSSEY高速数据采集系统
该套数据采集系统的特点是：
（1）采用整体设计，将电脑与数采系统结合。
（2）内置高速记录硬盘，提高数据采集频率到105 次/s。
该设备的技术指标如表3.2-1所示。
表3.2-1 设备性能技术指标表
3.2.2.2 模型试验
1.模型试验工况
为了得到车站隧道气动效应基本规律，共进行模型试验9组，如表3.2-2所示：
表3.2-2 模型试验工况
2.模型试验参数
实体列车横截面积为 3.328×4.04 m2，宽高比为 0.82。根据设备情况，本试验按照 1/82选取列车模型，其面积为 4×5 cm2，长 30 cm，宽高比为 0.8，如图3.2-6。
图3.2-6 高速列车发射装置试验列车模
1—过渡头；2—模型体；3—滑套。
列车模型采用聚丙烯材料，隧道模型采用有机玻璃板和环氧树脂。其中隧道段为矩形，宽高均为 11.7 cm，横截面积为 136.9 cm2，是实体断面积的1/6 724，隧道阻塞比为 0.15。隧道模型车站段为矩形，高 11.7cm，宽45.4cm，横截面积为531.2 cm2，阻塞比为0.04。隧道及车站总长度9.23 m（不包括两端U形槽），进站端隧道长度为 355 cm，出站端隧道长度为30 cm，车站段长度为 540 cm，其中两端过渡段各为 250 cm，车站中间段长度为 40 cm，车站平面结构为菱形。隧道入口U形槽长 57 cm，隧道出口U形槽长63 cm。如图3.2-7～图3.2-10所示。
图3.2-7 车站隧道模型试验尺寸示意（单位：cm）(www.xing528.com)
图3.2-8 模型试验平台及隧道
图3.2-9 隧道口挡风板
图3.2-10 图像采集测速系统
3.测点布置
测点设置在模型隧道壁上，模型隧道及车站全长 9.23 m（不含洞外U形槽），上面设置4个测点，具体位置如图3.2-11所示。其中，A、B、C为压力测点，D为噪声测点。
图3.2-11 列车模型试验测点布置（单位：cm）
1—模型试验台；2—模型隧道；3—U形槽；4—定向钢丝绳；5—测点；6—喇叭段；7—车站。
在车站位置设置压力和噪声测点，噪声测点设置在车站内部，压力测点设置在车站顶部，如图3.2-12所示。
图3.2-12 车站部分测点布置
3.2.2.3 模型试验结果分析
（1）测试结果分析表明：
① 高速列车通过车站隧道与列车通过普通隧道引起的压力波动基本规律一致，均为列车突入隧道引起的压缩波及膨胀波在隧道内以近似声速传播，并且相互叠加。
② 因地下车站较隧道段空间增大，压力波传播到地下车站后，与隧道段测点处压力曲线相比，压力曲线变缓，压力梯度降低。
③ 因隧道段与车站段连接处采用喇叭口过渡段，因此列车从隧道进入车站以及从车站进入隧道过程中，并未产生新的压缩波和膨胀波。隧道各测点处会出现多个波峰、波谷，隧道段的波峰、波谷区分明显，车站内的压力波动较小。
④ 车站隧道压力最大值与列车运行速度成幂指数关系。
（2）三种模型试验工况产生的气动效应无本质的区别。停靠列车对站内压力变化产生较大影响，尤其正线停靠列车影响最大。两到发线停靠影响较小。
工况Ⅰ情况下的车站内所形成的压力峰值明显小于其他两种工况，工况Ⅱ、Ⅲ情况下的车站内所形成的压力波动差别不大，如图3.2-13所示。
图3.2-13 模型试验各工况压力峰值曲线
利用图3.2-13中三条拟合曲线得到目标速度下各工况的车站内压力峰值，见表3.2-3：
表3.2-3 模型试验各工况不同目标速度下站内压力峰值
（3）当列车模型以 250 km/h 进入隧道时，车站内测到的微压波压力在 5 Pa以内，在隧道出口未检测到明显的压力波动，表明列车进入隧道并不会对站内及隧道出口环境造成影响，如图3.2-14所示。
图3.2-14 列车发射速度为250 km/h时站内的微压波测试曲线
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
