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[发明专利]一种交变载荷外风挡压缩回弹测试装置-CN202310893919.7在审
发明人：熊小慧;陈波;唐明赞;梁习锋;刘堂红;张洁;王凯文;张宸瑜 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-07-20 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G01M5/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种交变载荷外风挡压缩回弹测试装置，包括外风挡定位组件、升降加载组件以及侧向加载组件；所述外风挡定位组件用于将外风挡夹持定位；所述升降加载组件用于对外风挡的顶部加压，以压缩外风挡并提供预紧力；所述侧向加载组件用于对外风挡的侧面施加交变载荷，以模拟真实环境下外风挡侧边承受的大气压力。本发明能够模拟真实环境下列车所受大气压力，包括通过隧道、交会时、横风作用下外风挡受到的剧烈变化的压力波，更符合真实环境，获取外风挡在不同工况下的冲击回弹性能、疲劳寿命曲线，为外风挡设计、维修提供理论依据。
一种载荷风挡压缩回弹测试装置

[发明专利]一种提升大风环境下列车运行安全的涡控制方法及装置-CN202310858237.2在审
发明人： 刘堂红;许彬;张洁;陈晓栋;高广军;王鑫然;高鸿瑞;夏玉涛;霍小帅 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-07-13 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： B61D17/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种提升大风环境下列车运行安全的涡控制方法，当列车遭遇横风时，通过列车顶面位于背风侧的涡流发生器，在横风下产生小尺度的流向涡，流向涡向下游背风侧发展，被吸入列车背风侧的大尺度拖曳涡，降低拖曳涡的强度，提升列车背风侧压力，减小列车横向力和倾覆力矩。本发明从对运行列车近体区流场进行涡结构干扰的主动干预思路出发，通过列车顶面的涡流发生器实现对大风环境下运行列车安全的主动控制，突破了风环境下运行列车安全的传统被动式控制措施研究思维，为列车运行安全的主动控制提供了新的研究思路，也为以后采用类似涡流发生器控制方法的列车运行安全主动控制技术的研究提供了有价值的参考依据。
一种提升大风环境列车运行安全控制方法装置

[发明专利]一种非对称开孔式高铁隧道缓冲结构调控方法及装置-CN202310605700.2在审
发明人：张洁;郭秉筠;高广军;李健;刘堂红;陈晓栋;项涛;王懿涵 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-05-26 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： E21D11/38 文献下载
摘要：本发明提供了一种非对称开孔式高铁隧道缓冲结构调控方法及装置，在列车即将进入隧道内时，隧道入口处的缓冲结构开孔率保持为0，通过缓冲结构延长压缩波的压力上升时间，从而使得隧道内的压缩波压力梯度幅值降低，同时通过地面测速装置/测点压力波识别装置检测到列车进入隧道并将信号传递给隧道出口透孔矩阵控制模块，按需打开隧道出口缓冲结构上的透孔，气流在透孔处产生外泄，实现隧道出口处压缩波的能量耗散，达到缓解微气压波幅值的目的，相比于隧道两端均为固定开孔率缓冲结构具有更佳的改善效果；每个透孔能够独立开闭，对于不同工况，隧道出口缓冲结构的开孔方式进行适应性调整，达到最佳缓解隧道出口微气压波幅值的效果。
一种对称开孔式高铁隧道缓冲结构调控方法装置

[发明专利]可缓解隧道压力波的高速磁悬浮铁路隧道及其构筑方法-CN202210466612.4有效
发明人：张洁;高广军;罗阿彤;刘堂红;王家斌;韩帅;王雨舸;王璠 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-04-24 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： B61B13/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种可缓解隧道压力波的高速磁悬浮铁路隧道及其构筑方法，其结构包括两本体段及设于两本体段之间的缓冲段，缓冲段的横截面积大于本体段的横截面积，在缓冲段内设有与本体段同轴布置的拱形板，该拱形板的内轮廓线不侵入所述本体段的内轮廓线布置，所述拱形板的外壁与缓冲段内壁间隙布置形成减压腔，在拱形板上开有多个与减压腔相连通的透孔。本发明通过在现有隧道结构的端部间设置横截面积更大的缓冲段，通过在其缓冲段内增设间隙布置的拱形板，利用拱形板上的透孔使拱形板内的列车运行腔与拱形板外的减压腔相连通，使得初始压缩波梯度大大降低，更大程度上耗散压缩波能量，从而更加高效地缓解隧道出口微气压波和隧道交变压力幅值。
缓解隧道压力高速磁悬浮铁路及其构筑方法

[发明专利]一种高速列车抗横风竖向伸缩翼及控制方法-CN202211010873.1有效
发明人：张洁;黄天祥;高广军;李健;王家斌;刘堂红;项涛;邓赞;许彬 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-08-23 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： B61D17/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种高速列车抗横风竖向伸缩翼及控制方法，包括车体以及至少一对车翼，所述车翼布设于所述车体的两侧，用于产生升力，每个所述车翼分别与一竖向伸缩机构连接，能够独立控制，调整不同高度实现抵抗力矩的调节，所述车体具有盖板开闭机构，所述盖板开闭机构开启后用于所述车翼的伸出与收回。本发明能够分别控制车体两侧的车翼升降，因而在需要抵抗横风时能够将迎风侧的车翼完全收回，使迎风侧不产生任何升力，尽可能地增强升力矩对横风的抵抗效果，相比于横向伸缩的方式效果更佳；依靠盖板开闭机构的设置，能够确保车翼的顺利升起与收回，以面对正常行驶、减速进站、遭遇横风等不同情况时的有序控制，不会造成结构间的碰撞、损坏。
一种高速列车抗横风竖向伸缩控制方法

[发明专利]一种高速列车抗横风方法及车翼-CN202211010871.2有效
发明人： 刘堂红;许彬;张洁;高广军;熊小慧;周伟;邓赞;项涛;许澳 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-08-23 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： B61D17/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种高速列车抗横风方法及车翼，在车体顶部布设车翼，当遭遇横风时，车翼相对车体顶部升起并向背风侧伸出，使车翼产生抵抗横风的抵抗力矩，改变车翼的升降位置调整抵抗力矩的大小，而让车体的总倾覆力矩满足安全要求。本发明能够让高速列车遭遇横风时，通过车翼的升力产生一个与横风力矩相平衡而抵消的力矩，从而降低横风力矩的影响，同时还可调节车翼的高度位置、俯仰角度、车翼方向等，以使车翼的气动效应发生变化，达到调节抵抗力矩和满足列车双向运行的目的，经过数值仿真论证，尤其在改变车翼高度位置时，车体总倾覆力矩变化明显。
一种高速列车抗横风方法

[发明专利]一种薄膜剪切应力传感器静态标定装置-CN202310675636.5在审
发明人：陈晓栋;严来军;高广军;刘堂红;张洁;熊小慧;王田天;刘宏康 -专利权人：中南大学;中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所
申请日： 2023-06-08 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： G01L25/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种薄膜剪切应力传感器静态标定装置，标定平台与基座通过转动连接组件转动连接，能够相对于基座调整倾斜角度；传感器基板设置在标定平台上，传感器基板用于安装传感器本体，重力模块放置在传感器本体上，重力模块用于倾斜时产生沿传感器本体的切向应力分量，作为剪切力标定量；PIV模块用于捕捉不同剪切力作用下传感器本体上的标记粒子的位移；角度控制组件用于调整并获得标定平台相对于水平面的倾斜角度。本发明能够静态标定所制备的薄膜剪切应力传感器，获得确切的剪切模量，从而后续准确测试表面的剪切力分布，过程易于操作实施，且获取的剪切力数值精准可靠，提升了所制备的薄膜剪切应力传感器的可靠性以及实用性。
一种薄膜剪切应力传感器静态标定装置

[发明专利]一种面向列车表面剪切应力的测量方法及其标定试验台-CN202310674841.X有效
发明人：陈晓栋;文波;严来军;高广军;梁习锋;刘堂红;张洁;熊小慧 -专利权人：中南大学;中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所
申请日： 2023-06-08 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G01L5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向列车表面剪切应力的测量方法，包括以下步骤：基于预估的待测试列车表面所需的剪切模量，制备膜式传感器；将膜式传感器安装在静态标定试验台上，并进行表面像素与实际位移校准；依次旋转标定实验台进行增载和减载测试，并依次进行拍照，通过PIV互相关分析，构建剪切应变与剪切应力的关系，获得传感器的剪切模量；设置辅助光源，于静止状态下通过PIV相机捕捉膜式传感器上的粒子位置；启动风洞开展测试，通过PIV相机捕捉膜式传感器上粒子位置；通过PIV后处理系统计算膜式传感器上粒子位移，通过PIV后处理系统的图像处理得到表面的剪切应力分布。本发明可以灵活、简单、高分辨率的测试高速列车表面的剪切力分布。
一种面向列车表面剪切应力测量方法及其标定试验台

[发明专利]一种高速列车过隧道时车厢内部气压的调控方法及系统-CN202310288350.1在审
发明人： 刘堂红;夏玉涛;陈晓栋;刘宏康;张洁;熊小慧;王田天;许彬;高鸿瑞;梁高鹏 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-03-23 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： B61D27/00 文献下载
摘要：本发明涉及高速铁路隧道内列车气动效应控制技术领域，具体涉及一种高速列车过隧道时车厢内部气压的调控方法及系统。该高速列车过隧道时车厢内部气压的调控方法包括：从高速列车控制系统获取所述列车即将进入隧道的时间t；比较所述t和t0的大小：当t＞t0时，控制所述车厢通风系统保持正常模式；当t≤t0时，控制所述车厢通风系统切换为降压模式，直到列车驶入隧道，控制所述车厢通风系统切换为正常模式；所述t0为预计的车厢通风系统运行在降压模式的时长，所述降压模式是车厢通风系统持续向外排风，以人耳能接受的速率使车厢内部气压下降的工作模式。
一种高速列车隧道车厢内部气压调控方法系统

[发明专利]一种用于轨道车辆转向架的冰雪风洞系统-CN201810885182.3有效
发明人：高广军;梁习锋;刘堂红;杨明智;伍钒;王家斌;张琰 -专利权人：中南大学
申请日： 2018-08-06 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G01M17/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于轨道车辆转向架的冰雪风洞系统，包括冷库系统和设置于其内的实验系统，实验系统包括用于放置车体模型的路基模型、用于驱动车体模型上转向架的车轮的驱动装置和用于向转向架吹送冰雪的冰雪输送装置，冰雪输送装置的输出端将冰雪沿着路基模型向转向架吹送。本发明可用于研究轨道交通车辆转向架区域的高速低温流场特性，在转向架和前方混合雪粒的气流速度相匹配的转动工况下，模拟转向架区域的冰雪运动、相变过程，明确转向架区域积雪结冰问题的机理。
一种用于轨道车辆转向架冰雪风洞系统

[发明专利]一种全域调控的高速铁路隧道、缓冲结构设计方法-CN202310605701.7在审
发明人：张洁;高广军;刘堂红;熊小慧;李健;伍钒;王家斌;孙博;陈晓栋 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-05-26 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： E21D11/38 文献下载
摘要：本发明提供了一种全域调控的高速铁路隧道、缓冲结构设计方法，包括：在隧道入口，通过缓冲结构延长初始压缩波的上升时间，使得压力上升分为两个阶段，降低压力梯度幅值；在隧道内部设置减压腔，使得压缩波在减压腔内发生多次振荡，耗散压力波能量从而缓解压力波和压力梯度幅值；同时也可在隧道内部壁面采用局部吸气方法进一步降低初始压缩波强度；在隧道出口，增大缓冲结构透孔率，引导气流通过孔流向外部耗散能量，进一步缓解隧道出口微气压波幅值。本发明通过在隧道入口‑隧道中‑隧道出口逐级能量耗散实现对隧道内交变压力幅值、隧道出口微气压波的有效缓解，满足多运行条件下列车快速通过隧道的气动要求，且同时能够满足双向行驶需求。
一种全域调控高速铁路隧道缓冲结构设计方法

[发明专利]一种强风环境下高速列车抗倾覆方法及装置-CN202310535362.X在审
发明人：张洁;黄凤仪;高广军;周伟;李健;刘堂红;陈晓栋;许澳;项涛 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-05-12 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： B61D17/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种强风环境下高速列车抗倾覆方法及装置，当遭遇横风时，在列车的背风侧进行上层与下层的气动分割，以扰乱列车背风侧的流场，提升列车背风侧表面压力，减小列车迎风侧与背风侧的压力差，减小列车气动横向力，同时上层与下层气流的流速差形成向上的气动升力，共同减小列车的倾覆力矩。本发明通过打开列车背风侧部分板状结构的方式，使得列车倾覆力矩有效降低，实现了高速列车强风环境下的抗倾覆设计，保证了高速列车运行稳定性和安全性，而当列车正常行驶时，板状结构即可组成车体侧面的一部分，不会影响到列车正常行驶时的气动效应，简易可行，具有重要的实际工程意义。
一种强风环境高速列车倾覆方法装置

[发明专利]一种使用低频PIV测试高频扫掠射流瞬时特性的方法及装置-CN202310465942.6有效
发明人：陈晓栋;高广军;刘堂红;张洁;熊小慧;王田天;刘宏康;许彬 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-04-27 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G01M17/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种使用低频PIV测试高频扫掠射流瞬时特性的方案。扫掠射流由流体振荡器产生，以流体振荡器两侧反馈通道的压力差作为扫掠射流的扫动周期相位参考，通过快响应传感器与高频采样装置监测流体振荡器内的压差时域变化，获得流体振荡器内的振荡周期，通过对虚拟触发信号进行计数，在预设数量的虚拟触发脉冲经过计数器时刻输出触发信号（真实触发），激发PIV系统，PIV图像捕捉测量在扫掠射流振荡周期的数个预设相位进行，使得低频PIV可以准确捕捉高频扫掠射流特定相位下的瞬时行为。
一种使用低频 piv 测试高频射流瞬时特性方法装置

[发明专利]一种高速列车横风稳定性的优化方法及装置-CN202310221189.6在审
发明人：张洁;许澳;高广军;刘堂红;熊小慧;孙博;邓赞;黄凤仪 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-03-09 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B61D17/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种高速列车横风稳定性的优化方法，在高速列车的车体侧壁布置气囊，当高速列车运行中遇到横风时，将车体背风侧的气囊快速充气打开，使气囊扩充为横截面呈扁圆形，改善列车背风侧气流涡结构以减小高速列车横向力，同时通过气囊增加高速列车气动升力，最终减少高速列车的倾覆力矩。本发明突破了传统高速列车抗倾覆思路，通过快速形成一种刚‑柔性能匹配的气囊方式，来改变车体背风侧流场结构，达到对列车气动横向力及升力的多级调控，实现高速列车抗倾覆效果。
一种高速列车稳定性优化方法装置

[发明专利]用于模拟隧道气动效应的方法及装置、电子设备、存储介质-CN202310234999.5在审
发明人：熊小慧;王凯文;王家斌;刘堂红;张洁;杨波;王军彦;唐明赞;张朵朵 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-03-10 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本申请涉及隧道气动效应技术领域，公开一种用于模拟隧道气动效应的方法，包括：获取列车及隧道三维模型，获取列车及隧道三维模型对应的二维轴对称模型，将二维轴对称模型导入预设的仿真软件进行隧道气动效应模拟。这样，通过将三维模型转换为二维轴对称模型，并利用二维轴对称模型对列车通过隧道产生的气动效应进行模拟，能够提高模拟气动效应时的计算效率，降低求解时间。从而能够大幅降低仿真资源消耗。本申请还公开一种用于模拟隧道气动效应的装置及电子设备、存储介质。
用于模拟隧道气动效应方法装置电子设备存储介质

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