近日，我国高速动车组技术取得了重要进展，CR450动车组样车在北京隆重亮相，标志着我国自主研发的新一代高速动车组正式迈入400公里每小时的新纪元。
据悉，CR450动车组的研发工作得到了中国科学院力学研究所的大力支持。特别是在气动设计、抗风安全性以及噪声控制等关键技术领域，力学研究所提供了专业且高效的解决方案。
气动性能的优化对于高速列车至关重要。随着速度的提升，气动阻力成为列车能耗的主要部分。在300公里每小时的速度下，气动阻力占比超过75%，并且随着速度增加，列车功率主要用于克服气动阻力。因此，CR450动车组需要在现有复兴号的基础上实现21%-25%的气动减阻。为实现这一目标，中国科学院力学研究所利用自主研发的高速列车双向动模型试验平台，对7个CR450动车组头型进行了空气动力学性能的测试评估，为车型定型提供了科学依据。
环境风对高速列车的安全性构成了严峻挑战。轻量化设计使得CR450动车组对侧风抗倾覆能力的要求更高。为此，力学研究所结合空气动力学与车辆动力学理论，对350公里每小时至450公里每小时速度范围内的高速列车运行安全性进行了深入研究，并提出了大风环境下的评判指标体系、风速风向联合阈值以及大风限速运行方案，为列车的安全稳定运行提供了有力保障。
随着速度的提升，噪声问题也日益突出。为了有效控制噪声，力学研究所建立了轮轨和气动噪声仿真模型，对主要线路噪声源进行了量化分析，并构建了车外多源噪声预测模型。这一模型为动车组噪声设计和铁路环境噪声预测提供了重要的理论依据。
在抗风防倾方面，CR450动车组的设计充分考虑到了大风环境对列车运行安全性的影响。通过深入研究背风侧旋涡演化等复杂现象，科研人员为列车制定了更加科学的风速风向联合阈值及大风限速运行方案，确保了列车在恶劣天气条件下的安全稳定运行。
同时，噪声控制也是CR450动车组研发过程中的重要一环。科研人员通过建立噪声仿真模型和预测模型，对列车在不同速度下的噪声源进行了量化分析和排序，为动车组噪声设计提供了科学依据。这些努力不仅提升了乘客的乘坐体验，也降低了对铁路沿线环境的影响。
